【材料】基於醋酸鉛前驅體的平面異質結鈣鈦礦太陽能電池

2021-02-23 X-MOL資訊

北京大學「極端光學研究創新團隊」的朱瑞研究員、龔旗煌院士與美國勞倫斯伯克利國家實驗室的劉烽博士和美國麻省大學的Thomas P. Russell教授以及英國牛津大學的張偉博士和Henry J. Snaith教授展開合作，研究了基於醋酸鉛前驅體的高效率鈣鈦礦太陽能電池。

他們開發了一種通過在「一步法」醋酸鉛和CH3NH3I（甲胺碘）前驅體液中添加微量CH3NH3Br（甲胺溴）來提高器件性能的方法。通過優化和表徵發現，適當添加微量的CH3NH3Br不僅可以有效改善鈣鈦礦薄膜的表面形貌、提高薄膜的結晶度，還可以調控薄膜的光學和電學性質，尤其是加強了各界面層處的電荷提取。最終使得基於醋酸鉛前驅體的反式平面結鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率從14.26%大幅度提高至18.32%，同時保持17.6%的穩態輸出功率，且無掃描滯後現象。基於此種方法製備的正式器件效率最高可達19.34%。這一成果顯示出了醋酸鉛前驅體替代傳統滷化鉛鉛源的巨大優勢和前景。

Adv. Funct. Mater., 2016, 26(20), 3508-3514. DOI: 10.1002/adfm.201601175

該研究成果發表在《Adv. Funct. Mater.》上，並被選為inside back cover（封底內頁）。二年級直博生趙麗宸和研究助理羅德映為本文的共同第一作者。該研究工作得到中國國家自然科學基金委、科技部、北京大學人工微結構和介觀物理重點實驗室、「2011計劃」量子物質科學協同創新中心、「極端光學協同創新中心」、「青年千人計劃」、美國能源部（DOE）以及勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）等單位的支持。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201601175/abstract

原文標題：High-Performance Inverted Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells Based on Lead Acetate Precursor with Efficiency Exceeding 18%

Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 3508-3514, DOI: 10.1002/adfm.201601175

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