主要內(nèi)容
TiO2電子傳輸層中豐富的氧相關(guān)缺陷(如O空位、O-H)導(dǎo)致高表面能,這不利于有效的載流子提取,且損害鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光伏性能和穩(wěn)定性。在這篇文章中,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所劉生忠教授及陜西師范大學(xué)Jing Zhang等人通過(guò)在TiO2表面應(yīng)用十七氟辛烷磺酸四乙基銨(HFSTA)表面活性劑,開發(fā)了一種新型的表面能工程(SEE)。理論計(jì)算表明,HFSTA-TiO2不易形成O空位,導(dǎo)致較低的表面能,從而提高載流子提取效率。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于改性TiO2的異質(zhì)成核點(diǎn)減少,結(jié)晶過(guò)程改善,從而獲得了優(yōu)異的鈣鈦礦薄膜。此外,HFSTA中的柔性長(zhǎng)烷基鏈顯著減輕了埋底界面處的壓縮應(yīng)力。通過(guò)將TiO2的鈍化、結(jié)晶過(guò)程調(diào)節(jié)和應(yīng)力消除相結(jié)合,獲得了高達(dá)25.03%的高PCE。在相對(duì)濕度為25-30%的空氣環(huán)境中儲(chǔ)存2500多小時(shí)后,未封裝的器件保持了92.2%的初始PCE。埋底界面的SEE為高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池鋪出了新的道路。
文獻(xiàn)信息
Surface Energy Engineering of Buried Interface for Highly Stable Perovskite Solar Cells with Efficiency Over 25%
Hang Su, Zhuo Xu, Xilai He, Yuying Yao, Xinxin Zheng, Yutong She, Yujie Zhu, Jing Zhang, Shengzhong (Frank) Liu