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钙钛矿太阳能电池制备工艺简单,自2009年问世后便很快成为热门研究方向。其中,CH3NH3Pb I3因其消光系数高、载流子迁移速率和传输距离长等特点而成为使用频率最高的有机卤素钙钛矿活性层材料,制备的电池转换效率记录也不断被刷新,但依然存在稳定性差、开路电压不高和迟滞效应明显等问题。因此,如何进一步改善电池性能和降低制备成本成了近几年钙钛矿太阳能电池的研究重点。本文将石墨烯衍生物和二硫化钼(Mo S2)应用到钙钛矿太阳能电池中,从降低制备成本、优化电池结构等方面着手,制备高效稳定的碘系钙钛矿电池器件。此外,对溴掺杂钙钛矿电池器件制备工艺及性能也进行了研究,得到具有高开路电压的溴掺杂钙钛矿太阳能电池。实验中采用氧化石墨烯(GO)对富勒烯衍生物PCBM进行掺杂,制备GO/PCBM复合电子传输层钙钛矿太阳能电池。与纯PCBM电子传输层电池器件相比,复合电子传输层电池器件光电转换效率提升了24.38%。通过真空热蒸镀的方式将Mo S2蒸镀到电子传输层和金属电极之间对器件进行界面修饰,最优器件短路电流密度Jsc和开路电压Voc分别为25.893 m A/cm2和0.961 V,填充因子和转换效率提高到68.43%和17.08%。Mo S2修饰层的存在对钙钛矿薄膜能起到一定的保护作用,器件放置两周后依然保持80%的初始效率,稳定性明显改善。值得注意的是,Mo S2修饰层的引入改善了PCBM以及金属电极Ag之间的能级匹配,器件的外量子效率也得到一定程度的提高。探索了溴不同比例掺杂的卤素钙钛矿电池器件的制备工艺,结果显示溴的掺杂原子个数为1时可制得较理想的高电压电池器件。对CH3NH3Pb I2Br钙钛矿电池器件制备工艺进行优化,最终得到具有1.046 V高开路电压的钙钛矿太阳能电池。此外,溴掺杂使器件对350~400 nm波段可见光的吸收能力得到加强,但溴掺杂比例越大,总吸收范围越窄。