查看更多>>摘要：近年来,钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)凭借其优异的光电性能、低廉的成本、相对简单的制备工艺和较高的能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)等优点,吸引了大量研究人员的关注.其中,拥有良好的热、湿度稳定性和优异光电性能的全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池逐渐成为近年来的研究热点.尽管如此,由于难以找到一种能同时以高浓度溶解PbBr2与CsBr的溶剂,全无机钙钛矿太阳能电池的CsPbBr3薄膜通常使用两步旋涂法制备.在两步旋涂法中,采用水作为CsBr的溶剂,不仅可以提高CsBr在溶液中的溶解度,还可以减少对环境的破坏.然而,使用CsBr水溶液制备的CsPbBr3太阳能电池存在钙钛矿薄膜不均匀、易有杂相生成、成膜不易控制等问题,这些问题将导致此类CsPbBr3太阳能电池出现不良性能.基于此,本课题从绿色、提高钙钛矿薄膜结晶性出发,提出了 一种高效简便的水溶液前驱体添加剂方法,使用NBA作为绿色添加剂,制备出的钙钛矿晶相更纯净,薄膜晶粒尺寸愈加均匀饱满,钙钛矿层更加致密光滑,光吸收与载流子寿命也更长的高性能器件.经过各项实验参数的探究,最终确定以1.175 mol L-1,NBA体积分数为5％的CsBr溶液、预加载时间15s、退火温度250℃、退火时间15 min所制备的电池器件性能最优,其最高PCE为9.92％,开路电压(open-circuit voltage,VOC)为1.60V,短路电流密度(short circuit current density,JSC)为7.23 mA cm-2,填充因子(fill factor,FF)为85.78％.
万方数据
维普