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化学所在钙钛矿太阳能电池材料与器件方面取得系列新进展

作者:欧亿体育官网app下载 时间:2022-08-25 00:06
本文摘要:从中国科学院化学研究所官网得知,中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室科研人员于近期与涉及合作者们研发了一种风刀填充物方法,构建了大面积钙钛矿薄膜、电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)的高质量填充物,在全程不需旋涂抹和鼓吹溶剂的情况下,取得了切换效率(PCE)平均20%以上的电池器件,为高效率钙钛矿光伏器件的低成本规模化制取获取了一种思路。

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从中国科学院化学研究所官网得知,中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室科研人员于近期与涉及合作者们研发了一种风刀填充物方法,构建了大面积钙钛矿薄膜、电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)的高质量填充物,在全程不需旋涂抹和鼓吹溶剂的情况下,取得了切换效率(PCE)平均20%以上的电池器件,为高效率钙钛矿光伏器件的低成本规模化制取获取了一种思路。其中,在HTL方面,研发了新型低成本、不易制取的二维共轭有机小分子空穴传输材料OMe-TATPyr替换spiro-OMeTAD,构建了平均值20%的PCE。在ETL方面,研究人员找到在无ETL时半透明电极与钙钛矿薄膜间的费米能级差距增大,认识界面能带倾斜弱化,因此对光生电子的提取及光生空穴的敌视起到同时弱化,使得电子在界面的移往效率急剧下降,造成载流子填充相当严重,器件PCE减少。

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这一新的解读提升了对钙钛矿光伏器件结构与异质结界面的了解,阐述了无ETL器件PCE较低的原因。据此,他们明确提出通过缩短载流子寿命来解决问题无ETL钙钛矿光伏器件切换效率较低的新方案。找到当载流子寿命相似微秒时,无ETL器件的PCE可以相似传统p-i-n结构器件,并且取得了PCE为19.52%的无ETL钙钛矿光伏器件。

这些结果有助解决问题钙钛矿器件对传统器件结构的倚赖问题,也为钙钛矿光伏技术的低成本规模化制取获取了多样化的自由选择。


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