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稳定高效钙钛电池通过π-共轭路易斯基聚合物诱导缺陷钝化和载流子抽取

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【作者】 秦平力杨光方国家李刚

【机构】 武汉工程大学理学院武汉大学物理学院香港理工大学电子与资信工程系

【摘要】 高质量无针孔的钙钛矿薄膜是最佳的结晶形貌,对取得高效率、稳定性好的钙钛矿太阳能电池是至关重要。我们制备结构为FTO/SnO2/perovskite/spiro-OMeTAD/Au的钙钛矿电池。PBDB-T是当前非富勒烯有机聚合物太阳能电池中的一个明星分子。在钙钛矿薄膜制备过程中,将p型π-共轭的聚合物PBDB-T溶入氯苯中,利用反溶剂法引入很少量的有机聚合物高分子PBDB-T。在钙钛矿薄膜形成过程中,我们发现π-共轭的聚合物PBDB-T是一个简单而有效的模板剂。分子中的氧原子与钙钛矿中未配位的铅原子可形成路易斯复合物,在钙钛矿前辈薄膜中触发异相成核,并钝化混合钙钛矿的缺陷态。PBDB-T聚合物填充钙钛矿中的晶界,它的p型导电性能提高了载流子迁移,增加薄膜的导电性;它的强疏水性时阻止湿气浸入钙钛矿光敏层。结果,利用PBDB-T反溶剂法修饰的钙钛矿太阳能电池取得近20%电池效率,器件表现出优异的稳定性—在干燥空气中存放150天,电池效率依然保持原效率的90%。

  • 【会议录名称】 第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)
  • 【会议名称】第五届新型太阳能电池学术研讨会
  • 【会议时间】2018-05-26
  • 【会议地点】中国北京
  • 【分类号】TM914.4
  • 【主办单位】中国可再生能源学会光化学专业委员会
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