NaTFSI界面修饰对平面TiO_(2)基钙钛矿太阳能电池的影响

在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,光吸收钙钛矿层夹在电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)之间。钙钛矿层与电荷传输层之间的界面复合被认为是诱发器件电压损失的主要原因。通过对电荷传输层的修饰,不仅可以提高其电荷传输性能,而且还可以钝化界面缺陷,从而提高电池的光电转换效率(PCE)和稳定性。通过在平面二氧化钛层上引入一层双(三氟甲基磺酰基)亚胺钠(NaTFSI)来修饰二氧化钛ETL和钙钛矿之间的界面。实验结果显示,利用NaTFSI界面层修饰二氧化钛ETL不仅可以增大上层钙钛矿晶粒尺寸大小,减少晶界从而降低界面载流子复合;而且NaTFSI修饰后的ETL导电性增强,功函数降低。最后,通过优化NaTFSI界面层,实现了器件效率从18.62%至19.83%的显著提升。

DMSO蒸气辅助退火对CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池性能的影响

钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)因其成本低廉、制备简单、能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)高等优点,成为光伏领域的研究热点.其中,全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池因其良好的热稳定性、湿度稳定性和载流子传输特性在近年来受到广泛的关注.在利用多步旋涂法制备CsPbBr_(3)钙钛矿薄膜的过程中,PbBr_(2)与CsBr的反应程度对CsPbBr_(3)薄膜形貌和相纯度有极大的影响,而CsPbBr_(3)薄膜形貌和相纯度的改善又对提高器件的PCE和工作长期稳定性具有十分重要的意义.基于此,本文拟通过改善CsPbBr_(3)薄膜形貌、提高相纯度,以实现电池器件性能的提升.在多步旋涂法的基础上,利用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)蒸气辅助退火技术(solvent vapor-assisted annealing,SVAA),对PbBr_(2)薄膜进行优化.结果表明,利用DMSO蒸气辅助退火技术可以促使PbBr_(2)薄膜形成多孔结构,增加PbBr_(2)与CsBr的接触面积,从而加速其与CsBr的反应.在DMSO的蒸气氛围下,对PbBr_(2)薄膜进行处理所形成的钙钛矿晶粒尺寸更大,晶界更少,缺陷态密度更低,从而抑制了载流子的复合,有利于提高CsPbBr_(3)薄膜的载流子传输效率,最终实现了PCE从8.73%提升至9.95%.