基于氧化石墨烯空穴传输层的平面异质结钙钛矿太阳能电池

• 作者: 索鑫磊 刘艳 张立来 苏杭 李婉 李国龙
• 来源期刊: 材料导报
• 关键词: 钙钛矿太阳能电池 氧化石墨烯 空穴传输层 晶粒生长
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料|INORGANIC MATERIALS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 6015-6019
• 页数: 5页
• 分类号: TM914
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20010007

摘要

钙钛矿太阳能电池中传统空穴传输层Spiro-OMeTAD存在昂贵、易污染环境且制备困难等缺点,本工作采用氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)作为空穴传输层,研究了不同浓度GO溶液制备的衬底对器件光电性能的影响.首先,采用旋涂法制备了GO薄膜,通过对分散液浓度的控制获得了不同厚度的GO衬底.其次,制备了结构为ITO/GO/CH3 NH3 PbI3/PCBM/Ag的平面型器件,对不同GO衬底的器件的光电性能进行表征及对比分析.研究表明:GO衬底缺陷会抑制CH3 NH3 PbI3晶粒的择优取向生长,形成可诱导CH3 NH3 PbI3晶粒产生横向聚集的籽晶,从而改善钙钛矿薄膜的成膜性,并增大钙钛矿晶粒尺寸.由浓度为0.25 mg/mL的分散液制备的GO薄膜衬底上生长的钙钛矿晶粒尺寸最大为900 nm.此外,该浓度对应的GO衬底上制备的钙钛矿薄膜的光致发光相对强度峰值为2000,电荷转移效率相对最高,为52.8％.由该衬底制备的GO基钙钛矿太阳能电池的光电转化效率最高可提升至8.69％.