【摘 要】
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对于钙钛矿材料进入环境后,将对植物产生怎样的影响,仍然缺乏系统的研究及详细的数据支撑.有鉴于此,我们以盆栽实验模拟了卤素钙钛矿太阳能电池组件进入土壤后,对几种典型植物(薄荷、辣椒、白菜)种子萌发及生长的影响.研究发现电池组件中浸出的铅离子进入土壤后,因被植物所吸收而进入食物链,相对于其他人类活动带入环境中的铅,其迁移性要高10倍以上.而作为替代选择,锡基钙钛矿太阳能电池组件的环境风险较小.然而目前
【机 构】
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北京信息科技大学 北京100010
【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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对于钙钛矿材料进入环境后,将对植物产生怎样的影响,仍然缺乏系统的研究及详细的数据支撑.有鉴于此,我们以盆栽实验模拟了卤素钙钛矿太阳能电池组件进入土壤后,对几种典型植物(薄荷、辣椒、白菜)种子萌发及生长的影响.研究发现电池组件中浸出的铅离子进入土壤后,因被植物所吸收而进入食物链,相对于其他人类活动带入环境中的铅,其迁移性要高10倍以上.而作为替代选择,锡基钙钛矿太阳能电池组件的环境风险较小.然而目前的锡基钙钛矿太阳能电池性能偏低,问题主要来自于开路电压远低于Shockley-Queisser极限的理论值(约1.1V).我们采用极少量的四正丁基胺(tetra-n-butylammonium,TBA)阳离子代替锡基钙钛矿材料中A位的formamidinium (FA)阳离子.研究发现,在FASnI3晶体薄膜中,TBA阳离子掺杂可显著提高薄膜覆盖,抑制Sn2+/Sn4+氧化过程,和降低背景载流子密度.基于TBA掺杂的准二维FASnI3钙钛矿电池相对于其三维器件的转换效率从4.0％提高至7.O％.此外,锡基钙钛矿晶体薄膜在制备过程中晶核形成速度和晶体生长速度不平衡,难以制备出致密无孔的薄膜.我们采用真空闪蒸溶液法制备了稳定的纯无机锡基钙钛矿CsSnI3晶体薄膜,真空闪蒸处理促进了晶体薄膜的成核过程和生长过程的平衡,显著提高了薄膜覆盖度,增强了薄膜的稳定性和降低了背景电荷载流子密度；进而使得有利于降低器件中的载流子损耗.基于真空闪蒸溶液法制备的CsSnI3钙钛矿太阳能电池的转换效率在180天内没有降低,这也是基于CsSnI3的钙钛矿太阳能电池的最稳定器件之一.
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