MoS₂纳米片提高钙钛矿太阳能电池性能

【作者】 汪洋； 周雪； 李明珠； 宋延林；

【机构】 中国科学院化学研究所；

【摘要】 目前,钙钛矿太阳电池的最高转换效率并认证的最高效率为22.1%。但是,整个钙钛矿太阳电池领域仍然具有诸多问题,目前其重点研究有以下的几个方面:提高光利用率和吸收光谱范围、获得较高的开路电压、制备出高质量钙钛矿结构有机金属卤化物、开发新型空穴传输材料和光阳极结构和材料、提高器件的一致性和稳定性等^[1-2]。这里我们关注钙钛矿活性层与空穴传输层之间的界面问题,多数的电子和空穴在此发生复合,从而严重的影响了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。然而,MoS₂纳米片作为潜在的良好空穴传输层的材料引起了科研人员的广泛关注^[3-4],因此,我们制备了glass/FTO/compact-TiO₂/CH₃NH₃PbI₃/MoS₂/Spiro-OMeTAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池,通过在钙钛矿活性层与Spiro-OMeTAD空穴传输层中间引入一层薄的MoS₂纳米片阻挡层可以进一步进行能级的匹配使得Spiro-OMeTAD空穴传输层更容易收集空穴,降低电子空穴复合的概率。最后,我们所制备该结构的钙钛矿太阳能电池获得了18.13%的光电转换效率。更多还原