基于全刮涂工艺制备高效率钙钛矿太阳能电池模块

来源 :第九届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会论文集 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yhcguopdf
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近些年来,以有机无机杂化钙钛矿材料为代表的钙钛矿太阳能电池在效率上取得了迅速的发展。截止到目前,其小面积的最高认证效率已经达到25.7%,该值已超过CdTe,CIGS和多晶Si的认证效率。[1]尽管如此,与小面积的高效率相比,钙钛矿太阳能电池模块的效率(>10cm2,<22%)尚需进一步提升。之前用于制备小面积器件的旋涂工艺难以拓展至大面积模块,这是由于后者对于各功能层薄膜的均匀性往往有着更高的要求。基于此,一些用于制备大面积薄膜的沉积工艺相继得以发展,其中刮涂法因其操作工艺简单且适配于大规模连续生产而备受关注。前期研究表明,刮涂过程中的溶剂性质,添加剂选择和基底特性等均对最终薄膜的结晶状态有着显著的影响。[2]但是,如何制备成膜状态均匀且缺陷态密度低的钙钛矿薄膜仍是一大难点。基于上述问题,我们针对有机无机杂化钙钛矿材料开发了一款新的溶剂体系,以获得结晶状态良好的吸收层薄膜。此外,我们对于电子传输层,空穴传输层以及界面修饰层也进行了刮涂工艺的摸索。最终,基于全刮涂工艺,我们在小面积器件(0.09 cm2)和对应模块(12.5 cm2)上分别获得了24.8%和21.5%(全面积)的效率,该值高于当前文献所报道的结果。此外,我们对上述器件进行了光电稳定性(MPP)以及湿热稳定性的测试,结果表明利用此种全刮涂工艺制备的器件具备出色的稳定性,上述结果待发表。
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