钙钛矿薄膜太阳能电池中的原位接触钝化

【作者】 谭付瑞； 谭海仁； Makhsud I.Saidaminov； Edward H.Sargent； 王智杰； 曲胜春； 王占国；

【机构】 河南大学光伏材料省重点实验室； 南京大学现代工程与应用科学学院； Electrical and Computer Engineering,University of Toronto； 中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室；

【摘要】 在有机无机杂化钙钛矿(Perovskite)薄膜太阳能电池中,光敏层与电子传输层(ETL)或空穴传输层(HTL)之间界面处存在相对较大的缺陷密度,非辐射复合损失较为严重,被认为是导致器件出现诸如正反向测试性能回滞、稳定性差、开路电压(Voc)亏损等系列问题的关键影响因素之一。最近,本课题组对多组分钙钛矿薄膜与传统重掺杂HTL之间的界面载流子动力学行为进行调控,通过引入聚合物超薄本征层(HIT)进行界面原位接触钝化,系统研究了三种不同的聚合物能级位置对钙钛矿表面的缺陷钝化和载流子提取效应。研究结果发现,当高分子层的最高占据分子轨道能级(HOMO)与钙钛矿价带能级可形成平带搭配时,在钝化缺陷、促进载流子提取方面达到协同增强效果。由此制备的1.63eV多组分钙钛矿电池的实验室内Voc达到1.15V,填充因子(FF)高达83%,光电转化效率达到21.8%。且稳定性相比于无接触钝化层的器件明显提高。更多还原