BCP添加剂对钙钛矿太阳电池的界面修饰及器件性能的影响

【作者】 王亚凌； 卜世啸； 刘少伟； 曾琪； 王蕊； 杨利营； 曹焕奇； 秦文静； 印寿根；

【机构】 天津理工大学显示材料与光电器件教育部重点实验室天津市光电显示材料与器件重点实验室材料科学与工程学院；

【摘要】 钙钛矿活性层与电极之间的界面性质对器件的效率和稳定性有重要影响。已有研究表明,在钙钛矿退火阶段卤素和甲胺离子的损失导致晶体表面和晶界处出现卤素空位,产生失配的带有正电荷的Pb原子,成为捕获电子的库伦陷阱。这种由卤素空位导致的表面缺陷不仅降低了钙钛矿三维结构的规整性,而且还加剧了光生载流子的非辐射复合,对电流迟滞有直接影响。采用共混的PCBM:BCP作为钙钛矿电池的电子传输层,一方面,BCP改善了PCBM在钙钛矿膜层上的成膜性,优化了界面接触;另一方面,BCP分子结构中含带有孤对电子的N原子,能有效地钝化钙钛矿薄膜的表面缺陷,促进电荷在界面处的传输和分离,利于消除器件的电流迟滞。此外,BCP的引入,很大程度地增强了PCBM表面的疏水能力,提高器件的稳定性。这种可溶液法制备的PCBM:BCP电子传输层显著提高了平面异质结型钙钛矿太阳电池的光伏性能,获得与蒸镀BCP或C₆₀/BCP相当甚至更好的效果,也提供了一种更为简单有效的方法来同步制备电子传输层和空穴阻挡层。更多还原