分会

第二十九分会：有机/钙钛矿光伏材料与器件

摘要

随着单结钙钛矿太阳能电池的效率的不断提升，已经逐渐接近Shockley-Queisser理论极限，而发展全钙钛矿叠层太阳能电池已被证明是一种行之有效的提升效率的方法。全钙钛矿叠层太阳能电池主要由宽带隙和窄带隙钙钛矿子电池所构成，其中窄带隙钙钛矿子电池的性能决定着整个器件的最终效率。目前科研者已经从多个角度来提高窄带隙钙钛矿子电池的稳定性，包括成分工程、添加剂工程、界面工程等。[1-4]尽管稳定性有所提高，但最终的稳定性仍不能满足实际应用的要求。铅锡混合的窄带隙钙钛矿电池不稳定性的来源有许多方面，包括钙钛矿组成、晶体结构、界面和缺陷等。 在这项工作中，我们发现常用的空穴传输材料PEDOT:PSS中存在基团-SO3H，具有较强的酸性。而目前窄带隙钙钛矿薄膜制备工艺中，为了降低结晶速率，所有钙钛矿前驱液中都会加入碱性路易斯酸SnF2。所以，窄带隙钙钛矿和PEDOT:PSS长期接触并伴有高温退火处理后，极有可能导致产生化学反应，从而改变界面的性质。 因此，我们报道了一种通过氨水调节PEDOT:PSS的酸度来稳定界面传输层的方法，窄带隙钙钛矿电池在AM1.5G下照射800小时后的效率为22.0%，并保持初始值的91.3%。应用于全钙钛矿叠层器件，全钙钛矿串联电池表现出25.3%的稳定效率，在560小时持续光照下，保持初始值92%。本工作揭示了窄带隙钙钛矿电池不稳定的起源，可以促进全钙钛矿叠层太阳能电池领域的发展。

关键词

钙钛矿太阳能电池;稳定性;界面工程;全钙钛矿叠层太阳能电池

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