醋酸纤维素提高CsPbIBr2无机钙钛矿薄膜质量及其太阳能电池光电性能

• 作者: 王桂强 毕佳宇 刘洁琼 雷苗 张伟
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 醋酸纤维素 CsPbIBr2钙钛矿 稳定性 钙钛矿太阳能电池
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域|INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 页码范围: 326-334
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211074

摘要

由于具有适合的带隙和较高的稳定性,CsPbIBr2无机钙钛矿被认为是一种较有前景的太阳能电池光吸收材料.但是目前报道的CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池效率还偏低,主要原因是制备的CsPbIBr2钙钛矿膜质量差、缺陷多.本文通过将醋酸纤维素(CA)加入CsPbIBr2钙钛矿前驱体溶液中改善CsPbIBr2钙钛矿结晶过程,从而制备高质量的CsPbIBr2钙钛矿膜.实验结果表明,CA中的C=O基团与前驱体溶液中的Pb2+间存在明显的相互作用,这种相互作用结合CA加入引起的前驱体溶液粘度增加,使CsPbIBr2钙钛矿的结晶速率明显降低,从而制备了致密、结晶度高、晶粒尺寸大、晶界和缺陷少的高质量CsPbIBr2钙钛矿膜.同时,CA的保护作用显著提高了 CsPbIBr2钙钛矿膜的稳定性.用碳材料层作为空穴传输层和背电极,制备结构为FTO/Ti02/CsPbIBr2钙钛矿膜/碳层的碳基CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池.在100 mW/cm2光照下,CA-CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池的效率达到7.52％,比未加CA的CsPbIBr2钙钛矿电池提高了 40％.同时,将CA-CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池在空气环境中贮存800 h,其效率仍保持初始值的90％以上,表明具有较高的长期稳定性.