摘要
钙钛矿太阳能电池因为其具有高的光电转换效率、高载流子迁移率、较长的载流子扩散长度和简单的制备工艺等优势，受到了越来越多人的关注。目前钙钛矿太阳能电池的热门研究方向包括提高太阳能电池效率、界面工程、提高稳定性、无铅钙钛矿、全无机钙钛矿等。本论文主要通过界面修饰和表面钝化来改善钙钛矿晶体的接触界面，实现了倒置平面异质结钙钛矿太阳能电池的能量转换效率（PCE）的提高。本论文具体工作可分为以下三个方面： （1）通过使用甘油和氯化胆碱的混合物修饰空穴传输层NiOx表面，研究表明在修饰后的NiOx上制备的MAPbI3薄膜具有更光滑的表面和更均匀的晶粒，相比于标准器件，经过界面修饰的器件的JSC从17.77mA/cm2增加到20.35mA/cm2，光电转换效率也从13.37%增加到15.25%。研究表明，经过甘油和氯化胆碱修饰后，NiOx表面浸润性的提高对MAPbI3薄膜的形貌改善起着至关重要的作用，这种方法为界面修改提供了一种全新且更环保的选择。 （2）通过将氧化石墨烯分散液旋涂在NiOx薄膜表面形成单分子缓冲层。这种单分子缓冲层有两方面的作用，一方面，氧化石墨烯具有良好的疏水性，它可以有效的阻隔水分的渗透，避免造成钙钛矿的加速分解；另一方面，氧化石墨烯修饰NiOx后可以获得更好的钙钛矿薄膜，使得器件的VOC和JSC增加。实验结果表明，当分散液浓度为0.05mg/mL时，器件效率达到了最高，从标准器件的13.20%提升到了15.18%。器件性能的提升可归因于空穴迁移率的提高、漏电流的减少、载流子复合的减少以及电荷提取效率的提升。 （3）通过溶液旋涂法将甘油混合氯化胆碱溶液沉积到钙钛矿表面上，对钙钛矿活性层表面进行表面钝化处理，实验探究了钝化对钙钛矿活性层的影响。实验结果显示，当使用氯化胆碱钝化活性层时，器件的性能会有提升，使用甘油钝化活性层时，器件的性能会明显降低，而在氯化胆碱溶液中混合少量的甘油钝化活性层时，器件性能有明显的提升，相比于标准器件，钝化后的器件VOC从1.03V增加至1.06V，JSC从16.35mA/cm2提升至18.89mA/cm2，PCE从13.22%提升到了15.02%，这种方法提供了一种钝化钙钛矿活性层的简单工艺。
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