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简易的RbBr界面修饰提升钙钛矿太阳能电池效率

DOI:10.1016/j.mtchem.2019.07.001 期刊:Materials Today Chemistry 出版年份:2019 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: 高性能混合钙钛矿太阳能电池(PSC)凭借其宽光吸收范围、大电子扩散长度和小激发能等优异特性,成为新一代能源材料。然而迄今为止,钙钛矿沉积方法通常无法实现理想的薄膜覆盖,导致直接界面接触,严重削弱器件的光伏性能。为改善PSC器件中钙钛矿层(PL)/电子传输层(ETL)的界面功能,本研究采用溴化铷(RbBr)作为简易界面修饰剂——将其夹置于ETL氧化锡(SnO2)与PL[Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(I0.83Br0.17)3]之间,制备平面型PSC。对氟掺杂氧化锡/SnO2/(RbBr)/PL/spiro-OMeTAD/Au(2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)结构的RbBr修饰,可降低ETL/PL界面能垒,改善PL与ETL间的电子接触,并加速电子提取过程。该修饰使PSC功率转换效率从无修饰时的16.03%提升至18.29%。这种简便的RbBr修饰工艺与显著的性能提升,为未来能源研究开辟了新途径。
作者: Y. Xie,J. Yin,J. Zheng,Y. Fan,J. Wu,X. Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

通过使用溴化铷(RbBr)作为简便的界面修饰剂,以改善钙钛矿太阳能电池器件中钙钛矿层(PL)/电子传输层(ETL)的界面功能。

ETL的RbBr界面修饰使PSC的功率转换效率达到18.29%,较未修饰时的16.03%有所提升。这一改进归因于PL/ETL界面能垒降低、电子提取过程加快、PL与ETL间电子接触改善以及PL/ETL界面电荷转移电阻减小。

该研究未探究经RbBr修饰的钙钛矿太阳能电池在实际工作条件下的长期稳定性。此外,也未涉及RbBr修饰工艺在大面积钙钛矿太阳能电池中的可扩展性问题。

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