【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240309
为了解决全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池中严重的载流子非辐射复合现象限制其光电转换效率提升的问题,通过在TiO2电子传输层表面旋涂质量浓度为1.5 mg·mL-1的SnCl2溶液来有效改善钙钛矿薄膜的结晶性和表面形貌,从而降低光生载流子的非辐射复合,提高载流子的提取和传输能力。实验结果表明,通过对TiO2表面施加SnCl2进行修饰后,器件最高开路电压(open-circuit voltage,VOC)达到1.59 V,短路电流密度(short circuit current density,JSC)达到7.62 mA·cm-2,同时获得了81.35%的填充因子(fill factor,FF),光电转换效率(photoelectric conversion efficiency,PCE)也从8.01%提高至9.92%。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240419
使用绿色溶剂水溶解CsBr,以达到提高CsBr溶解度、简化CsPbBr3钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells)制备工艺和提高薄膜质量的目的。结果表明,在停留时间为5 s、退火温度为250 ℃的条件下,旋涂1遍质量浓度为250 mg·mL-1的CsBr水溶液所制备的电池性能最优,实现了1.64 V的最高开路电压(open circuit voltage,VOC),短路电流密度(short-circuit current,JSC)为7.55 mA·cm-2,填充因子(fill factor,FF)为85.46%,光电转换效率(photoelectric conversion efficiency,PCE)为10.51%。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250066
通过在TiO2电子传输层上引入甲基氯化胺(MACl)分子,对TiO2/CsPbBr3界面进行修饰,钝化TiO2/CsPbBr3存在的界面缺陷,同时提升CsPbBr3薄膜的结晶度和尺寸,从而提高载流子的传输效率。实验结果表明,采用5.0 mg·mL-1的MACl溶液进行修饰后,器件的最高开路电压(open-circuit voltage,VOC)达到1.58 V,短路电流密度(short circuit current density,JSC)达到7.89 mA·cm-2,同时填充因子(fill factor,FF)达到81.09%,光电转换效率(photoelectric conversion efficiency, PCE)达到10.10%的最优值。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250191
在电子传输层(electron transport layer,ETL)与CsPbBr3之间引入聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)以作为埋底界面。PVDF中含有的F与CsPbBr3中的Pb2+存在相互作用,能够为PbBr2晶体的生长提供足够的成核位点,改善PbBr2薄膜形貌并促进PbBr2与CsBr的反应,为CsPbBr3钙钛矿薄膜的生长提供骨架,最终获得高质量CsPbBr3钙钛矿薄膜。实验结果表明,在CsPbBr3钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)中,使用1 mg·mL-1 PVDF溶液进行埋底界面修饰的器件性能最优,其最高开路电压(open-circuit voltage,VOC)为1.59 V,短路电流密度(short circuit current density,JSC)为7.43 mA·cm-2,填充因子(fill factor,FF)为79.69%,能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)达到了9.41%,并且在大气环境中暴露30 d后器件的PCE仍保持初始值的99.4%。
