高效稳定钙钛矿太阳电池空气制备与同质结设计

【作者】 崔鹏； 黄浩； 闫路遥； 王欣欣； 杜淑贤； 瞿树杰； 王敏； 杨莹莹； 蓝智能； 张强； 岳晓鹏； 赵兴； 纪军； 李美成；

【机构】 华北电力大学新能源学院,新能源电力系统国家重点实验室；

【摘要】 金属卤化物钙钛矿材料凭借优异的光电特性、简易的制备方法等优势,近年来发展迅速。然而,钙钛矿材料中存在大量的缺陷,通过钝化、掺杂等方式实现缺陷管理,从而调控载流子浓度与分布,并优化材料结晶过程与器件结构是进一步提升钙钛矿太阳电池性能的有效路径之一。一方面,我们针对引发非辐射复合的钙钛矿表界面缺陷及载流子输运过程进行深入探究,设计并利用双功能分子硫氰酸乙脒、偶极分子4-（三氟甲基）苯胺盐酸盐等材料钝化钙钛矿表界面,开发配体工程策略优化制备TiO₂电子传输层,有效提升钙钛矿薄膜结晶质量,增强了载流子的界面抽取传输。另一方面,我们利用缺陷掺杂调控钙钛矿材料的电学特性,构建了钙钛矿p-n同质结结构,并利用苯基铵盐及聚合物材料抑制离子迁移,获得了千小时稳定的钙钛矿同质结太阳电池。基于上述缺陷工程,我们在全空气环境中制备了认证效率超过25%的高稳定钙钛矿太阳电池,为推动钙钛矿太阳电池的发展提供了新思路。更多还原