基于光伏薄膜的晶界优化探究

钙钛矿太阳能电池因具有优异的性能而迅猛发展,也因此被认为是光伏技术领域最重要和最具有发展潜力的电池。钙钛矿薄膜太阳电池转换效率远远超过目前硅基电池,优异的性能得益于其良好的载流子寿命、扩散长度、良性晶界复合效应等优势,在缓解硅基太阳能电池技术的限制方面具有巨大潜力。虽然钙钛矿薄膜的宏观性能已被证明优于许多其他光伏材料,但在微观尺度上确实存在非均质性,研究发现,晶界会引起浅陷阱状态的内部结构,晶粒内部的缺陷密度显示出依赖于晶体的小面取向,从而在单个晶粒内产生小面依赖的光伏性能,因此控制溶液结晶的能力对于解决晶界、面和生长过程中相关缺陷对性能和稳定性的影响至关重要。项目为提高钙钛矿太阳能电池的光伏性能,减少微观钙钛矿薄膜光电特性的非均匀性,对不同路易斯碱尿素含量的钙钛矿型MAPbI3太阳电池薄膜进行比较分析,发现PCE有所增强,通过XRD图谱证实添加的尿素与钙钛矿前驱体在晶体生长过程中提高结晶度和诱导择优方向,证明了路易斯碱添加剂可增强晶粒生长和晶界钝化。