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理解Cu-In-Ga-S纳米粒子致密性对钙钛矿太阳能电池空穴传输的影响

DOI：10.3390/nano9020286 期刊：Nanomaterials 出版年份：2019 更新时间：2025-11-21 10:59:37
摘要： 尽管紧凑型空穴传输层（HTL）薄膜一直被视为钙钛矿太阳能电池（PSCs）的必备条件，但其致密性对器件性能的影响却鲜少被详细研究。本研究基于FTO/CIGS/钙钛矿/PCBM/ZrAcac/Ag器件结构，结合光物理表征手段系统探究了该因素对器件性能的影响。通过调节旋涂速度，可控制FTO基底上CIGS薄膜的晶粒尺寸与覆盖比率，进而改变阳极界面的空穴转移效率。当转速为4000转/分钟时，钙钛矿与改性FTO之间的能级偏移降至最小值0.02电子伏特，此时器件性能最佳——转换效率达15.16%，开路电压为1.04伏特，且迟滞效应得到抑制。我们认为：基于所提出的机理，通过调控CIGS中间层的晶粒尺寸与覆盖比率的平衡点，可在界面载流子传输与复合的竞争中实现最优状态。本文深化了对PSC器件界面空穴转移机制的理解，将助力高性能器件的未来设计。
作者： Dandan Zhao，Yinghui Wu，Bao Tu，Guichuan Xing，Haifeng Li，Zhubing He
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究Cu-In-Ga-S纳米颗粒致密性对钙钛矿太阳能电池空穴传输的影响。

研究成果

研究表明，通过调节铜铟镓硒（CIGS）薄膜的旋涂速度，可以优化晶粒尺寸与覆盖率的平衡，从而提高空穴传输效率和器件性能。最佳旋涂速度为4000转/分钟，此时转换效率达到15.16%，开路电压为1.04伏特。

研究不足

该研究聚焦于铜铟镓硒（CIGS）薄膜致密性对器件性能的影响，但未探究器件在实际工作条件下的长期稳定性，也未涉及制备工艺的可扩展性。

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