离子液体添加剂对2D钙钛矿太阳能电池性能的影响

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单位河南大学
来源第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会论文集
出版年2021
摘要
基于有机胺的低维钙钛矿太阳能电池近年来表现出兼具高效率和高稳定性的潜力[1,2],但钙钛矿薄膜内高的激子束缚能和差的电荷传输限制了器件效率的提升。通过掺杂添加剂来调控晶体面内取向是获得高效钙钛矿太阳能电池的有效手段[3]。我们采用丙二胺(PDA)作为准二维钙钛矿中的有机胺大分子,制备了PDAMA4Pb5I16的钙钛矿薄膜。通过掺杂少量的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)到钙钛矿前驱体溶液中,成功调节了钙钛矿薄膜的成膜质量。X射线衍射图谱(见图1a)表明,具有BMIMBF4的钙钛矿薄膜的结晶性明显提高。在最优的掺杂浓度下,电池JV曲线(图1b)的迟滞大幅减小,电池的开路电压明显提高,器件的效率从最初的12.79%提升至13.92%。结果表明,离子液体BMIMBF4的掺杂可以有效提升钙钛矿薄膜的成膜质量和电池的性能。

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