通过氧源调控原子层沉积的SnOx层实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池

原子层沉积的SnO_x薄膜具有良好的均匀性和致密性,常被用于提升倒置平面结构钙钛矿太阳能电池的稳定性。而SnO_x薄膜的特性对器件能量转换效率(Power conversion efficiency,PCE)有着重要影响。本文通过氧源(H₂O、O₃)调控SnO_x薄膜的能级和导电性,提升器件PCE。结果表明,O₃作为单一氧源的SnO_x薄膜(记为O₃-SnO_x)具有较优的能级排列;而只有H₂O作氧源的SnO_x薄膜(记为H₂O-SnO_x)具有较高的电导率。而采用O₃和H₂O混合氧源制备的SnO_x(记为MIX-SnO_x),则兼顾了能级匹配和良好的导电性,有效提升器件的PCE,达到20.9%。不仅如此,得益于SnO_x     

反式平面钙钛矿太阳电池的光学损失分析

实现高效率光伏器件的先决条件之一是入射光被吸光层有效吸收,因此系统分析钙钛矿光伏电池中的光学损失机制,优化吸光层的光吸收,对于提升效率十分重要。本文针对反式平面钙钛矿太阳电池,结合电池外量子效率(EQE)、薄膜光吸收特性和理论模拟,对比研究钙钛矿吸光层和[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM)界面层厚度变化对光生电流的影响。研究结果显示,除了寄生吸收以外,界面层对光场的调节可以影响器件中吸光层的光吸收。模拟结果显示,660 nm的钙钛矿薄膜和40 nm的PCBM薄膜可作为优化的选择,其对应积分电流为24.93 mA/cm²。本文还探究了PbI₂层的加入对钙钛矿吸光层吸收特性的影响,结果显示PbI₂聚集在钙钛矿层靠入射光侧时会导致显著的光学损失,而PbI₂聚集在钙钛矿层靠背电极一侧时,则影响相对较小。