【摘 要】
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有机-无机金属卤化物钙钛矿材料因其高的光吸收系数、合适的禁带宽度、优良的双极性传输特性以及简单的制备工艺等优势，近年来得到了广泛研究.自2009年钙钛矿太阳电池被首次报道以来，发展非常迅速，目前最高认证效率已达了25.5％，展现了其广阔的应用前景.但是该类电池仍然面临着许多问题，如大面积钙钛矿薄膜的可控制备、界面缺陷的有效钝化技术、电池的稳定性等.课题组围绕钙钛矿薄膜的结晶性调控、界面缺陷及界面能
【机 构】
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太原理工大学 太原市迎泽西大街79号 030024
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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有机-无机金属卤化物钙钛矿材料因其高的光吸收系数、合适的禁带宽度、优良的双极性传输特性以及简单的制备工艺等优势，近年来得到了广泛研究.自2009年钙钛矿太阳电池被首次报道以来，发展非常迅速，目前最高认证效率已达了25.5％，展现了其广阔的应用前景.但是该类电池仍然面临着许多问题，如大面积钙钛矿薄膜的可控制备、界面缺陷的有效钝化技术、电池的稳定性等.课题组围绕钙钛矿薄膜的结晶性调控、界面缺陷及界面能级调控、电子传输层的优化等开展了一系列研究，旨在提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性.四苯基二苯并荧蒽(DBP)作为一种红光材料和有机给体材料在OLED和有机光伏器件中得到了广泛应用.DBP具有在可见光区吸收强、高空穴迁移率、水平分子取向和高光/热稳定性.本工作将其作为界面修饰层引入钙钛矿太阳能电池中，用于修饰钙钛矿与电子传输层PCBM界面，以及修饰钙钛矿与空穴传输层Spiro-OMeTAD界面，有效提高了电池的效率和稳定性，并对其中的机理进行了详细的分析.
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有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有优异的光电转换效率、较长的载流子扩散长度和较低的复合速率.这也导致了人们长期以来认为有机-无机杂化钙钛矿中的晶体缺陷，在电学上不会对光生载流子的收集和复合产生不利的影响，从而对太阳能电池的光电转化性能影响较小.我们通过超低剂量透射电子显微镜，在国际上首次揭示了钙钛矿中的面缺陷(层错、孪晶等)会对有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能重要的影响.通过改变MA1-xFA
采用第一性原理方法研究了Sn/Pb混合有机金属卤化物钙钛矿的原子结构和电子性质,重点研究了四方和赝立方CH3NH3SnxPb1-xI3(0≤x≤1)钙钛矿与结构相关的带隙行为.同一层中有两个或多个Sn八面体相邻,导致相邻八面体倾斜较小的构型具有较低的形成能.对于MASn0.5Pb0.5I3,Sn八面体层与Pb八面体层交替的构型,由于Pb或Sn轨道与Ⅰ轨道的异常杂化,导致显著的能带分裂.这种Sn八面
钙钛矿表界面缺陷是影响钙钛矿太阳能电池效率及稳定性的关键因素.采取界面钝化手段降低钙钛矿表面悬挂键密度进而提高器件稳定性是目前广泛采用的解决策略.基于此,我们通过简单的化学反应在钙钛矿薄膜表面合成了一种新型脲基材料(urea),利用脲基分子中的多齿钝化基团(两个亚氨基-NH-,一个羰基-C=O),有效钝化了钙钛矿表界面的缺陷,抑制钙钛矿太阳能电池的非辐射复合,PCE由18.2％提升至21.1％,衰
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