提高钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的功能材料

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单位河南大学光伏材料省重点实验室
来源2021全国太阳能电池材料器件与技术大会论文集
出版年2021
摘要
为了改进钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性,本研究为顺式n-i-p结构的钙钛矿太阳能电池改进了传统的空穴传输层材料spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD是目前广泛采用的空穴传输材料,但是该材料的空穴导电性比较差,因此常常需要掺入Li-TFSI来改善导电性。尽管如此,Li-TFSI掺杂的spiro-OMeTAD仍然具有严重缺点,比如Li-TFSI容易吸潮并聚集,并降低spiro-OMeTAD层的导电性,这些缺陷将降低了电池性能和稳定性。本研究通过在spiro-OMeTAD层中掺入具有多重功能的Ti O2量子点修饰的碳纳米管(CNT:TiO2),既进一步提高了spiro-OMeTAD层的导电性,迟缓了锂盐的聚集,增强了spiro-OMeTAD层的疏水性,又同时对界面处的钙钛矿晶体缺陷态起到了良好的钝化作用,从而最终提高了电池性能和稳定。相比没有Ti O2量子点修饰的CNT,CNT:TiO2对电池性能和稳定性的改进更加明显。我们的研究为通过功能化的材料制备兼具钙钛矿晶体缺陷态钝化、高导电性、具有一定疏水性的spiro-OMeTAD空穴传输材料提供了新的研究思路,为制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池研究提供了新途径。

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