【摘 要】
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有机-无机杂化钙钛矿AMX_3(其中A为有机阳离子如CH_3NH_3~+,M为二价金属离子如Pb~(2+),Sn~(2+)等,X为Cl~-,B~r-或I-~等卤素离子)具有优异的电学和光学性能,非常适合作为太阳能电池的活性层。2009年,Miyasaka等首先将其引入液态电解质染料敏化太阳能电池,首次实现了3.8%的能量转换效率。随后Snaith等将杂化钙钛矿材料用于固态太阳能电池,其光电转换效率
【出 处】
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第二届新型太阳能电池学术研讨会论文集
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有机-无机杂化钙钛矿AMX_3(其中A为有机阳离子如CH_3NH_3~+,M为二价金属离子如Pb~(2+),Sn~(2+)等,X为Cl~-,B~r-或I-~等卤素离子)具有优异的电学和光学性能,非常适合作为太阳能电池的活性层。2009年,Miyasaka等首先将其引入液态电解质染料敏化太阳能电池,首次实现了3.8%的能量转换效率。随后Snaith等将杂化钙钛矿材料用于固态太阳能电池,其光电转换效率首次提高到10%以上。此后,Gr?tzel等与Snaith等分别利用溶液与真空蒸镀的方法直接在衬底上原位合成了钙钛矿材料,分别实现了15%与15.4%的效率。目前,钙钛矿太阳能电池的认证效率已经超过20%,将成为未来太阳能电池领域的"Game Changer"。由于钙钛矿材料中含有的甲胺离子易溶于水,因此材料对于湿度十分敏感,导致电池的湿度稳定性较低[1]。但是常用的Spiro-OMe TAD空穴传输材料必须通过添加剂Li-TFSI来提高其空穴传输性能,然而Li-TFSI很容易吸潮,从而导致钙钛矿材料的降解,极大影响器件的稳定性。由此,我们设计并合成了疏水性寡聚噻吩衍生物空穴传输材料,在未使用传统锂盐添加剂的情况下,获得了与Spiro-OMe TAD添加锂盐体系相当的效率。由于材料对水分进行了有效的阻挡,器件稳定性实现了显著的提高[2]。另外,我们还采用常用的空穴传输材料TPD代替Spiro-OMe TAD,通过非锂盐p型掺杂有效改善其空穴传输能力,有利于提高器件的稳定性[3]。
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