在線留言
近日，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷宋延林課題組在全無(wú)機(jī)鉛鈣鈦礦薄膜制備和光伏電池研究方面取得了新進(jìn)展，提高了器件的光伏性能，改善了電池的穩(wěn)定性。
科研人員采用碘化鉛、碘化銫和二甲基碘化銨作為前驅(qū)體，采用真空輔助熱退火的方法制備了三碘合鉛酸銫(CrPbI3)鈣鈦礦薄膜。他們通過(guò)調(diào)節(jié)退火過(guò)程中的環(huán)境壓力，平衡鈣鈦礦薄膜轉(zhuǎn)變過(guò)程中有機(jī)副產(chǎn)物的產(chǎn)生和釋放速度，促進(jìn)鈣鈦礦的成核和結(jié)晶以及降低薄膜內(nèi)缺陷態(tài)密度和提高載流子壽命，器件的光伏性能得到明顯提高，光電轉(zhuǎn)化效率從17.26%提高至20.06%，且電池的穩(wěn)定性明顯改善。
此前，該課題組在有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備及性能研究方面開(kāi)展了研究，利用有機(jī)陽(yáng)離子置換方法實(shí)現(xiàn)一維到三維鈣鈦礦的原位轉(zhuǎn)化，獲得大面積和高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜，器件的光伏性能得到明顯提高。他們還利用甲胺氣體液化鈣鈦礦薄膜，再通過(guò)控制甲胺氣體揮發(fā)，首次實(shí)現(xiàn)了在二氧化鈦基底上形成由毫米級(jí)單晶鈣鈦礦晶粒構(gòu)成的大面積鈣鈦礦薄膜。
近年來(lái)，鈣鈦礦材料由于優(yōu)異的光電特性和溶液加工性能，在光伏等光電子領(lǐng)域受到關(guān)注。目前，有機(jī)—無(wú)機(jī)混合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最高光電轉(zhuǎn)化效率已超過(guò)約25%，與商業(yè)化的多晶硅太陽(yáng)能電池性能相當(dāng)，進(jìn)一步提高器件效率和穩(wěn)定性是鈣鈦礦電池走向商業(yè)化的關(guān)鍵。由于有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦中存在有機(jī)陽(yáng)離子，薄膜的熱穩(wěn)定性差，影響器件的光伏性能和壽命。無(wú)機(jī)銫離子代替有機(jī)陽(yáng)離子制備全無(wú)機(jī)鈣鈦礦電池具有重要意義。
