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9.72%功率的高纯无机钙钛矿薄膜太阳能电池

来源:http://www.pv-home.com 责任编辑:w66利来国际老牌 2018-08-31 15:49

  9.72%功率的高纯无机钙钛矿薄膜太阳能电池

  【导言】

  近些年,溶液法制备有机无机杂化钙钛矿太阳能电池遭到研讨者广泛的重视。传统的杂化钙钛矿太阳能电池大规模商业化进程中面临着如下应战:1. 钙钛矿电池在湿热条件下简单导致功能衰减;2.碘离子简单从卤化铅分散到金属电极,导致功能衰减;3.先进空穴传输资料的高本钱。

  溴化铯铅钙钛矿在湿热条件下依然坚持较高的载流子迁移率与安稳的晶体结构,因而被认为是一种极具潜力的全无机钙钛矿电池资料。但是,因为溶液法制备的溴化铯铅钙钛矿薄膜中总是存在多种混合相(CsBr 和Cs4PbBr6),导致了溶液法制备的全无机溴化铯铅钙钛矿太阳能电池功率低下。因而要取得高功率的溴化铯铅钙钛矿太阳能电池,首要就得处理钙钛矿薄膜中的混合相问题。

  【效果简介】

  近来,暨南大学唐群委教授等人在Angew 上宣布了一篇名为“High-Purity Inorganic Perovskite Films for Solar Cells with 9.72% Efficiency”的文章。该研讨经过多步溶液法制备出高纯无机溴化铯铅钙钛矿薄膜,电池功率高达9.72%, 而且在90%湿度,常温条件功率坚持在87%,或许0湿度,80℃下功率坚持90%。

  【图文简介】

  图1:制备流程与对应的SEM图

暨南大学 Angew::9.72%功率的高纯无机钙钛矿薄膜太阳能电池

  (a). 薄膜旋涂流程;1)FTO 2)c-TiO2 3)m-TiO2 4)PbBr2;

  (b). 多步溶液法旋涂CsBr;

  (c, d). 对应的全无机卤化铅薄膜的顶视SEM图,仰望SEM图;

  图2:溴化铯铅薄膜的相改变

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  (a-b). 溴化铯铅薄膜(旋涂n次,n=1-6)在11-30°(a)和15-22°(b)规模的XRD谱峰;

  (c). 不同旋涂次数对应的Cs/Pb原素份额;

  (d). 溴化铯铅卤化物的晶体结构;

  (e). 全无机溴化铯铅钙钛矿太阳能电池的截面SEM图;

  (f). 旋涂不同次数的器材的J-V曲线(f)和IPCE曲线(g);

  图3:器材功能表征

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  (a). 含石墨烯量子点(红线)与不含石墨烯量子点(黑线)的全无机钙钛矿太阳能电池的J-V曲线;

  (b). 纯溴化铯铅薄膜与石墨烯量子点润饰后的溴化铯铅薄膜的PL谱;

  (c). 两种器材的Jsc和Voc与光强的对应联系。

  图4:器材功能安稳性测验

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  (a). 90%湿度,室温条件下,130天的功率安稳性测验;

  (b).湿度为0,80摄氏度情况下,40天的的功率安稳性测验;

  【小结】

  研讨者经过多步溶液法制备出高纯的溴化铯铅钙钛矿薄膜,用于制备的无空穴传输层的全无机钙钛矿太阳能电池7.54%的功率。然后,经过石墨烯量子点的润饰,将器材的功率提高至9.72%,而且器材的安稳性也得到较大的提高。该研讨在必定程度上促进了钙钛矿的商业化进程。

  

   太阳能电池钙钛矿薄膜

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