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在环境空气中使用乙酸乙酯作为反溶剂制备高质量钙钛矿薄膜
摘要: 甲基碘化铅(CH3NH3PbI3)钙钛矿薄膜太阳能电池因其低成本和高光电转换效率备受关注。制备高质量的钙钛矿薄膜是实现高转换效率太阳能电池的关键。本研究通过在空气中采用一步溶液法,以乙酸乙酯为反溶剂,在涂覆多孔碳的二氧化钛纳米颗粒电子传输混合层上制备出无针孔、高覆盖度且表面光滑的CH3NH3PbI3薄膜。通过对比氯苯和乙醚,详细研究了乙酸乙酯作为反溶剂对钙钛矿薄膜质量的影响。乙酸乙酯在空气中的高饱和特性与耐湿性调控了旋涂过程中钙钛矿晶体的成核与生长动力学,从而促进均匀无针孔钙钛矿薄膜的形成?;诟酶咧柿勘∧ぶ票傅母祁芽筇裟艿绯卦?5%相对湿度的环境空气中实现了17.41%的最高转换效率,优于使用氯苯(10.80%)和乙醚(10.20%)制备的钙钛矿薄膜。更高的光-电转换效率源于无针孔钙钛矿薄膜的高覆盖度及其与电子传输层、空穴传输层的良好接触。
关键词: 反溶剂、钙钛矿太阳能电池、均匀的钙钛矿薄膜、乙酸乙酯
更新于2025-11-14 17:03:37
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一种无毒双功能(反)溶剂作为高性能钙钛矿太阳能电池的消化-熟化剂
摘要: 高质量钙钛矿薄膜的制备对实现高性能钙钛矿太阳能电池(PSCs)至关重要。在旋涂和热退火过程中,溶剂与反溶剂的有效平衡是调控高质量钙钛矿薄膜的关键因素。本研究开发了一种更环保、非卤化、无毒的双功能(反)溶剂——苯甲酸甲酯(MB),它不仅能作为反溶剂在钙钛矿旋涂步骤中快速生成晶种,还可作为钙钛矿前驱体的消化熟化溶剂,在热退火阶段防止有机组分流失并有效抑制杂相卤化铅的形成。采用这种新型双功能(反)溶剂构建平面n-i-p型PSCs,成功制备出高质量钙钛矿层,使器件功率转换效率高达22.37%,且迟滞效应可忽略,稳定性超过1300小时。此外,得益于MB的高沸点与低挥发性特征,该工艺在不同操作温度(22-34°C)下均能稳定制备高性能PSCs。这种双功能溶剂体系为钙钛矿太阳能电池在全球不同季节和地区的规?;吧桃祷τ锰峁┝丝尚蟹桨?。
关键词: 消化熟化、反溶剂、苯甲酸甲酯、钙钛矿、热退火、溶剂
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过聚(α-甲基苯乙烯)作为反溶剂添加剂实现表面优化以提升无铅锡基钙钛矿太阳能电池性能
摘要: 钙钛矿层的表面质量对器件性能的确定起着重要作用。本研究提出了一种有效方法来优化无铅甲脒锡碘(FASnI3)钙钛矿太阳能电池的表面形貌。将聚α-甲基苯乙烯(PAMS)作为聚合物添加剂以不同混合浓度加入乙醚中。添加PAMS能显著减少FASnI3薄膜表面的针孔,同时不破坏块体FASnI3层内部的结晶度,从而有效抑制非辐射载流子陷阱。FASnI3薄膜表面变得更疏水,有利于后续受体材料溶液的旋涂。FASnI3薄膜润湿性的改善有利于光生载流子的提取和传输。结果表明,PAMS修饰器件的功率转换效率得到大幅提升。
关键词: 聚合物添加剂,反溶剂,无铅,钙钛矿,太阳能电池,聚α-甲基苯乙烯
更新于2025-09-12 10:27:22