- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池器件因其高效率受到广泛关注, 而界面问题是制备高效钙钛矿太阳能电池的关键问题之一. 本文研究了一种高效的乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)/SnO ₂双层复合结构, 将超薄的EDTA层与ITO(锡-铟氧化物)电极接触, SnO ₂层与钙钛矿界面接触, 作为电子传输层(ETL)用于制备钙钛矿太阳能电池. 有趣的是, 复合ETL的顶部SnO ₂侧的表面形态可以通过调整下面的EDTA层来进行微调. 通过调整EDTA膜厚, 可以调控钙钛矿层结晶过程中的成核过程, 调节了电子传输层与钙钛矿层之间的载流子提取过程. 本文中制备的钙钛矿太阳能电池的回滞效应可以忽略, 并且经过第三方认证, 已经实现了20.2%的能量转换效率.

关键词:

Abstract

Organic-inorganic hybrid perovskite solar cell devices have received wide attention because of their high efficiency, and interface problem is one of the key problems in the preparation of perovskite solar cells. An efficient double-layered ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA)/SnO ₂composite structure, the ultrathin EDTA layer in contact with ITO electrode and an SnO ₂layer interfaced with the perovskite, is developed as an electron-transport layer (ETL) in the preparation of perovskite solar cells. It is interesting that the surface morphology of the top SnO ₂side of the composite ETL can be finely adjusted by tuning the underneath EDTA layer. These control the nucleation process in crystallization of the perovskite layer and adjust carrier extraction process between the electron transport and perovskite layers. High performance perovskite solar cells having a certified power conversion efficiency of 20.2% with negligible hysteresis are achieved.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:郑毅帆,yifanzheng@siom.ac.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2018YFE0118000)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 52103279, 62104234)和上海市青年科技英才扬帆计划(批准号: 21YF1454000)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.
3.

Corresponding author:Zheng Yi-Fan,yifanzheng@siom.ac.cn

Funds:Project supported by the National Key R&D program of China (Grant No. 2018YFE0118000), National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 52103279, 62104234), and Shanghai Sailing Program (Grant No. 21YF1454000).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

(ITO)/ETL	V_OC/ V	J_SC/ (mA·cm^–2)	FF /%	PCE /%
SnO₂	1.047	23.20	75.42	18.32
EDTA(0.2 mg/mL)	1.044	21.97	71.63	16.43
SnO₂: EDTA^a	1.077	23.07	76.67	19.05
SnO₂/EDTA (0.2 mg/mL)	1.059	23.55	78.59	18.05
EDTA (0.2 mg/mL)/SnO₂	1.068	23.65	81.37	20.55
^a溶液中SnO₂∶EDTA质量比为133.5∶1.

下载: 导出CSV

EDTA concentration/ (mg·ML^–1)	Perovskite films
	SEM	X-ray diffraction
	Grain size/ nm	2θat (100)/ (°)	Intensity at (100)	∆Lat (100)/ nm
0	557	14.00	0.543	516
0.1	784	14.00	0.671	765
0.15	834	14.00	0.839	811
0.2	925	14.00	1.000	888
0.3	704	14.00	0.756	664

下载: 导出CSV

EDTA concentration/ (mg·mL^–1)	τ₁/ns	A₁/%^a	τ₂/ns	A₂/%^a	τ_avg/ns
0	48.7	70.2	745.4	29.8	652.3
0.1	38.3	78.1	710.9	21.9	602.4
0.15	36.8	78.1	484.4	21.9	389.0
0.2	33.8	81.3	465.5	18.7	361.9
0.3	35.3	80.9	659.6	19.1	544.6
^aA_iis the fraction ofτ_icomponent.

下载: 导出CSV

Devices	Scan direction	V_OC/V	J_SC/ (mA·cm^–2)	FF/%	PCE/%	H-index/ %	R_P/Ω	R_S/ Ω
Device 0	RS	1.047	23.20	75.35	18.3	8.25	3757	3.64
(control)	FS	1.052	23.03	69.32	16.79
Device 1	RS	1.062	23.42	77.53	19.28	6.95	4409	3.26
	FS	1.047	23.12	74.12	17.94
Device 2	RS	1.068	23.61	79.60	20.07	3.99	4683	3.02
	FS	1.063	23.41	77.42	19.27
Device 3	RS	1.068	23.65	81.37	20.55	2.53	5537	2.88
	FS	1.064	23.48	80.18	20.03
Device 4	RS	1.057	23.60	78.49	19.58	6.69	5135	3.19
	FS	1.051	23.22	74.88	18.27

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

[1]	罗攀, 李响, 孙学银, 谭骁洪, 罗俊, 甄良.新型空间太阳能电池用的钙钛矿薄膜与器件的电子辐照效应. 必威体育下载 , 2024, 73(3): 036102.doi:10.7498/aps.73.20231568
[2]	王辉, 郑德旭, 姜箫, 曹越先, 杜敏永, 王开, 刘生忠, 张春福.基于协同钝化策略制备高性能柔性钙钛矿太阳能电池. 必威体育下载 , 2024, 73(7): 078401.doi:10.7498/aps.73.20231846
[3]	刘思雯, 任立志, 金博文, 宋欣, 吴聪聪.溶液法制备二维钙钛矿层提高甲脒碘化铅钙钛矿太阳能电池稳定性. 必威体育下载 , 2024, 73(6): 068801.doi:10.7498/aps.73.20231678
[4]	羊美丽, 邹丽, 程佳杰, 王佳明, 江钰帆, 郝会颖, 邢杰, 刘昊, 樊振军, 董敬敬.聚偏氟乙烯添加剂提高CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池性能. 必威体育下载 , 2023, 72(16): 168101.doi:10.7498/aps.72.20230636
[5]	李培, 徐洁, 贺朝会, 刘佳欣.钙钛矿太阳能电池辐照实验研究. 必威体育下载 , 2023, 72(12): 126101.doi:10.7498/aps.72.20230230
[6]	朱咏琪, 刘钰雪, 石洋, 吴聪聪.甲脒碘化铅单晶基钙钛矿太阳能电池的研究. 必威体育下载 , 2023, 72(1): 018801.doi:10.7498/aps.72.20221461
[7]	王成麟, 张左林, 朱云飞, 赵雪帆, 宋宏伟, 陈聪.钙钛矿太阳能电池中缺陷及其钝化策略研究进展. 必威体育下载 , 2022, 71(16): 166801.doi:10.7498/aps.71.20220359
[8]	周玚, 任信钢, 闫业强, 任昊, 杜红梅, 蔡雪原, 黄志祥.基于双层电子传输层钙钛矿太阳能电池的物理机制. 必威体育下载 , 2022, 71(20): 208802.doi:10.7498/aps.71.20220725
[9]	隋国民, 严桂俊, 杨光, 张宝, 冯亚青.二维氟代苯甲胺钙钛矿结构和光电性能的理论研究. 必威体育下载 , 2022, 71(20): 208801.doi:10.7498/aps.71.20220802
[10]	王佩佩, 张晨曦, 胡李纳, 李仕奇, 任炜桦, 郝玉英.氧化镍在倒置平面钙钛矿太阳能电池中的应用进展. 必威体育下载 , 2021, 70(11): 118801.doi:10.7498/aps.70.20201896
[11]	姬超, 梁春军, 由芳田, 何志群.界面修饰对有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池性能的影响. 必威体育下载 , 2021, 70(2): 028402.doi:10.7498/aps.70.20201222
[12]	王言博, 崔丹钰, 张才益, 韩礼元, 杨旭东.钙钛矿太阳能电池研究进展: 空间电势与光电转换机制. 必威体育下载 , 2019, 68(15): 158401.doi:10.7498/aps.68.20190569
[13]	李晓果, 张欣, 施则骄, 张海娟, 朱成军, 詹义强.n-i-p结构钙钛矿太阳能电池界面钝化的研究进展. 必威体育下载 , 2019, 68(15): 158803.doi:10.7498/aps.68.20190468
[14]	曹汝楠, 徐飞, 朱佳斌, 葛升, 王文贞, 徐海涛, 徐闰, 吴杨琳, 马忠权, 洪峰, 蒋最敏.平面型钙钛矿太阳能电池温度相关的光伏性能时间响应特性. 必威体育下载 , 2016, 65(18): 188801.doi:10.7498/aps.65.188801
[15]	柴磊, 钟敏.钙钛矿太阳能电池近期进展. 必威体育下载 , 2016, 65(23): 237902.doi:10.7498/aps.65.237902
[16]	宋志浩, 王世荣, 肖殷, 李祥高.新型空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的研究进展. 必威体育下载 , 2015, 64(3): 033301.doi:10.7498/aps.64.033301
[17]	丁雄傑, 倪露, 马圣博, 马英壮, 肖立新, 陈志坚.钙钛矿太阳能电池中电子传输材料的研究进展. 必威体育下载 , 2015, 64(3): 038802.doi:10.7498/aps.64.038802
[18]	石将建, 卫会云, 朱立峰, 许信, 徐余颛, 吕松涛, 吴会觉, 罗艳红, 李冬梅, 孟庆波.钙钛矿太阳能电池中S形伏安特性研究. 必威体育下载 , 2015, 64(3): 038402.doi:10.7498/aps.64.038402
[19]	王栋, 朱慧敏, 周忠敏, 王在伟, 吕思刘, 逄淑平, 崔光磊.溶剂对钙钛矿薄膜形貌和结晶性的影响研究. 必威体育下载 , 2015, 64(3): 038403.doi:10.7498/aps.64.038403
[20]	黄林泉, 周玲玉, 于为, 杨栋, 张坚, 李灿.石墨烯衍生物作为有机太阳能电池界面材料的研究进展. 必威体育下载 , 2015, 64(3): 038103.doi:10.7498/aps.64.038103

计量

文章访问数:6117
PDF下载量:142
被引次数:0

搜索

留言板