• 综合
  • 标题
  • 关键词
  • 摘要
  • 学者
  • 期刊-刊名
  • 期刊-ISSN
  • 会议名称
搜索

作者:

卢岳 (卢岳.) | 葛杨 (葛杨.) | 隋曼龄 (隋曼龄.)

摘要:

随着光伏产业的不断发展,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的研发成为科学与工业界广泛关注的焦点.到目前为止,其光电转换效率已经提高到了25.2%,成为替代硅基太阳能电池的核心方案之一.然而,钙钛矿太阳能电池的稳定性较差,容易受到环境中氧气、水分、温度甚至光照的影响,这严重制约了其大规模推广与应用.大量科学研究表明,如何避免紫外辐照下有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能衰减,对于提高钙钛矿太阳能电池的光照稳定性至关重要.然而到目前为止,仍然没有系统的工作来对紫外辐照下钙钛矿太阳能电池性能以及微结构演化过程进行详细的表征与分析.本文中,我们利用聚焦离子束-扫描电子显微分析(FIB-SEM)以及球差校正透射电子显微分析(TEM)等技术,全面地研究了紫外辐照过程中有机无机杂化钙钛矿太阳能电池性能变化规律以及电池微结构演化特征.实验结果表明,紫外辐照过程中太阳能电池内部会形成0.5-0.6 V的内建电场,钙钛矿中的I-离子在电场的驱动下向金属Au电极和空穴传输层2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)一侧迁移;随后,空穴传输层与金电极的界面处,碘离子与光生空穴一起与金电极发生反应,将金属态Au氧化成离子态Au+.而Au+离子则在内建电场的驱动下反向迁移穿过钙钛矿MAPbI3层,直接被SnO2和MAPbl3界面处的电子还原形成金属Au纳米团簇.除此之外,紫外辐照过程中钙钛矿太阳能电池性能降低的同时,往往伴随着Spiro-OMeTAD与钙钛矿界面处物质迁移、钙钛矿薄膜内晶界展宽以及Au纳米颗粒周围MAPbI3物相分解等现象.以上各种因素的协同作用,共同导致了紫外光照下有机无机杂化钙钛矿太阳能电池光电转换性能(PCE)、开路电压(Voc)以及短路电流(Jsc)等性能参数的急剧下降.

关键词:

钙钛矿太阳能电池 降解机制 金迁移 紫外光 电子显微学

作者机构:

  • [ 1 ] [葛杨]北京工业大学材料与制造学部,固体微结构与性能研究所,北京100124;北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室,北京100124
  • [ 2 ] [隋曼龄]北京工业大学材料与制造学部,固体微结构与性能研究所,北京100124;北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室,北京100124
  • [ 3 ] [卢岳]北京工业大学材料与制造学部,固体微结构与性能研究所,北京100124;北京工业大学固体微结构与性能北京市重点实验室,北京100124

通讯作者信息:

电子邮件地址:

查看成果更多字段

相关关键词:

来源 :

物理化学学报

ISSN: 1000-6818

年份: 2022

期: 5

卷: 38

页码: 70-80

1 0 . 9

JCR@2022

1 0 . 9 0 0

JCR@2022

ESI学科: CHEMISTRY;

ESI高被引阀值:53

JCR分区:1

中科院分区:3

被引次数:

WoS核心集被引频次:

SCOPUS被引频次:

ESI高被引论文在榜: 0 展开所有

万方被引频次: -1

中文被引频次:

近30日浏览量: 0

归属院系:

在线人数/总访问数:330/5046577
地址:北京工业大学图书馆(北京市朝阳区平乐园100号 邮编:100124) 联系我们:010-67392185
版权所有:北京工业大学图书馆 站点建设与维护:北京爱琴海乐之技术有限公司