研究目的
为解决有机-无机钙钛矿太阳能电池吸收层表面存在大量带电缺陷(这些缺陷会导致载流子复合加剧、器件性能不稳定及严重迟滞效应)的问题,通过研发三种低成本阴离子掺杂导电富勒烯衍生物作为界面层。
研究成果
研究表明,导电富勒烯衍生物能有效钝化钙钛矿太阳能电池中的缺陷,从而提高功率转换效率和稳定性。经FPDA-I修饰的器件实现了17.63%的冠军PCE,在环境条件下500小时后仍保持初始效率的85%。
研究不足
该研究聚焦于导电富勒烯衍生物作为钙钛矿太阳能电池中间层的应用,但未讨论其合成工艺在大规模生产中的可扩展性与成本效益。此外,也未探究超过500小时的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过Bingel反应和季铵化反应合成了三种导电富勒烯衍生物(FMPE-I、FEDA-I、FPDA-I),并将其作为界面层应用于钙钛矿太阳能电池中。
2:样本选择与数据来源:
钙钛矿层采用MAPbI3溶液在FTO基底上制备。
3:实验设备与材料清单:
包括用于薄膜表征的SEM、用于晶体结构分析的XRD、用于疏水性测量的接触角测试、用于化学相互作用分析的XPS以及用于电子提取能力评估的PL。
4:实验步骤与操作流程:
钙钛矿太阳能电池的制备构型为FTO/NiOx/MAPbI3/界面层/PCBM/Ag,其中界面层通过旋涂法沉积在钙钛矿层上。
5:数据分析方法:
通过J-V特性曲线、EQE测量以及环境条件下的稳定性测试评估太阳能电池的性能。
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获取完整内容-
FTO glass
Substrate for the perovskite solar cells
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NiOx
Hole-transporting layer
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MAPbI3
Perovskite active layer
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PCBM
Electron-transporting layer
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Ag electrode
Electrode
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