近年来,金属卤化物钙钛矿作为光伏器件中很有前途的光收集层,引起了越来越多的研究关注。迄今为止,使用螺环-OMeTAD 作为空穴传输层 (HTL) 是生产 PSC 的先决条件,其最高 PCE 可达 25% 以上。[1–3] 然而,在实现创纪录的 PCE 的同时,使用螺环-OMeTAD 也显著导致了钙钛矿层的快速降解。使用螺环-OMeTAD 给 PSC 带来的额外不稳定性源于添加到螺环-OMeTAD 中的掺杂剂,这些掺杂剂是改善 HTL 低固有电导率所必需的。[4–6] 截至撰写本文时,性能最高的 PSC 是使用锂双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺 (LiTFSI) 掺杂的螺环-OMeTAD 制备的,能够
由于单结钙钛矿太阳能电池(PSC)器件的光电转换效率(PCE)从3.8%1提高到25.7%2,作为最有前途的光伏器件之一,吸引了全世界的目光。然而,电极材料(如金或银)和有机空穴传输材料(如2,2 0 ,7,7 0 -四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9-9 0 -螺二芴,螺-OMeTAD)的成本较高,一定程度上限制了其商业化。碳的功函数(5.0 eV)与金的功函数(5.1 eV)相近3,理论上可以替代金作为PSC器件的对电极。2014年,H. Han教授等在Nature Communications上发表了题为“Better to the PSC”的文章。首次提出了一种基于碳电极的新型无HTM(空穴传输材料)全可印刷介观钙钛矿太阳能电池(p-MPSC)。4
光伏技术的进步肯定是由铅基钙钛矿太阳能电池(PSC)改造的。但铅毒性是其大规模商业生产和使用的巨大障碍。因此,在目前的工作中,已经对三种无铅钙钛矿材料Masni 3,Masnbr 3和Magei 3进行了彻底研究,以开发高效率和稳定性的环境友好PSC。建模的设备结构用ZnO用作电子传输层(ETL),CH 3 NH 3 SNI 3,CH 3 NH 3 NH 3 SNBR 3和CH 3 NH 3 GEI 3作为钙钛矿的吸收层(PAL),螺旋形成孔作为孔传输层(HTL),Indium掺杂锡氧化物(HTL),Indium oped Tin oxide(Ito)(ITO)(ITO)和顶部的Electode and Anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode。缺陷密度与钙钛矿吸收层的不同厚度相结合,以获得最佳的太阳能电池参数。At a thickness of 500 nm and defect density of 1 × 10 14 cm −3 of PAL, simulated Perovskite solar cell ITO/ZnO/CH 3 NH 3 SnI 3 /Spiro- OMeTAD/Au provided optimized solar cell parameters as PCE 25.95%, Voc 1.06V, Jsc 31.67mA/cm 2 and FF 77.24%, ITO/ ZnO/CH 3 NH 3 SnBr 3 /Spiro-OMeTAD/Au provided PCE 25.01%, V OC 1.02V, J SC 32.41 mA/cm 2 and FF 75.68%, ITO/ZnO/CH 3 NH 3 SnI 3 /Spiro-OMeTAD/Au provided PCE 19.66%, V OC 1.81V, J SC 14.29 mA/cm 2 and FF 75.95%.此外,对太阳能电池特征研究了界面缺陷密度,串联电阻,分流电阻和温度的影响。可以很好地观察到,基于SN的设备比基于GE的设备更有效,更稳定,反之亦然。
J-box 接线盒 J sc 短路电流 JV 电流密度-电压 KRICT 韩国化学技术研究院 LCOE 平准化电力成本 LID 光致衰减 MA 甲铵 MAI 甲基碘化铵 MOCVD 金属有机化学气相沉积 MOVPE 金属有机气相外延 MSP 最低可持续价格 MWT 金属包裹 NREL 国家可再生能源实验室 OpEx 运营费用 P3HT 聚(3-己基噻吩) PCBM 亚甲基富勒烯 苯基-C61-丁酸甲酯 PEAI 苯乙基碘化铵 PECVD 等离子体增强化学气相沉积 PERC 钝化发射极和背电池 PERL 钝化发射极后部局部扩散 PERT 钝化发射极后部全扩散 PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 POE 聚烯烃 PSG 磷硅酸盐玻璃 PTAA 聚(三芳胺) PV 光伏 PVCS 光伏组合开关设备 R&D 研究与开发 R2R卷对卷 RTP 快速热处理 S2S 片对片 SAS 硒化和硫化 SG&A 销售、一般及行政管理 SHJ 硅异质结 SJ 单结螺-OMeTAD 2,2',7,7'-四(N,N-二对甲氧基苯胺)-9,9'螺二芴 STC 标准测试条件 TCO 透明导电氧化物 TEF 技术演进框架 TJ 三结 TMAl 三甲基铝 TMGa 三甲基镓 TMIn 三甲基铟 USD 美元 V oc 开路电压 wph 每小时晶圆