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含添加剂的二步溶液法制备钙钛矿太阳能电池
引用本文:郑海松,魏爱香,刘俊,肖志明,招瑜.含添加剂的二步溶液法制备钙钛矿太阳能电池[J].发光学报,2019,40(6).
作者姓名:郑海松  魏爱香  刘俊  肖志明  招瑜
作者单位:广东工业大学材料与能源学院,广东广州,510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州,510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州,510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州,510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州,510006
摘    要:采用含二甲基亚砜(DMSO)添加剂的二步溶液法制备高质量CH_3NH_3PbI_3吸收层,并制备了结构为FTO/TiO_2致密层/TiO_2介孔层/CH_3NH_3PbI_3吸收层/碳电极的碳基无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池(PSCs)。研究了PbI_2薄膜分别在相同浓度的MAI/IPA溶液中浸泡不同时间,以及在不同浓度的MAI/IPA溶液中浸泡相同时间对CH_3NH_3PbI_3薄膜的形貌、结构以及对PSCs光伏性能的影响规律。结果表明,在PbI_2/DMF溶液中添加DMSO之后使制备的PbI_2薄膜呈多孔疏松状态,有利于MAI/IPA溶液渗入PbI_2薄膜内部,缩短PbI_2完全转换成CH_3NH_3PbI_3的时间;当浸泡时间为40 min时,电池的光伏性能最佳,其开路电压为0.82 V,短路电流密度为21.21 mA/cm~2,填充因子为0.49,光电转化效率为8.61%。但是当浸泡时间过长,CH_3NH_3PbI_3薄膜表面会出现大晶粒,导致电池的光伏性能变差。而在相同的浸泡时间下,MAI/IPA溶液的浓度则会显著影响PbI_2转化成CH_3NH_3PbI_3的速度,MAI/IPA溶液的浓度越高,PbI_2完全转化成CH_3NH_3PbI_3的速度越快。

关 键 词:钙钛矿太阳能电池  二步溶液法  浸泡时间  浸泡浓度  光伏性能
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