利用有机体相异质结增强CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的电荷提取以及光谱吸收

• 作者: 杜健 段加龙 段艳艳 唐群委
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 钙钛矿太阳能电池 光电转换效率 体相异质结 短路电流 电池效率 开路电压 光谱吸收 光生载流子
• 年，卷（期）: zgkxclkxywb_2021,（4）
• 页码范围: 798-807
• 页数: 10页
• 分类号: TM9

摘要

全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池能够很好地平衡传统杂化器件的效率和稳定性问题.然而,较大的电荷传输势垒以及较窄的吸光范围已经成为限制器件效率进一步提升的两大挑战.本文通过构建有机体相异质结(P3HT:PCBM光活性层)加速器件电荷提取并扩宽吸光范围,通过进一步优化P3HT:PCBM光活性层的厚度,获得了8.94%的光电转换效率,远高于单一CsPbBr_(3)作为吸光层的电池效率(6.28%).通过系统的测试表征发现PCBM中的羰基与钙钛矿表面未饱和的铅原子相互作用能够有效地钝化缺陷态,减小器件的复合反应.另外,PCBM和P3HT之间的相互耦合将器件的吸光范围扩宽至650 nm,能够在不降低电池开路电压的前提下增加光生载流子的数量,提高电池器件的短路电流.尤为重要的是,器件在70%相对湿度下存放75天仍能保持相对稳定.高效、稳定、可大规模制备的优势能够加速无机钙钛矿太阳能电池的商业化进程.