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基于多羟基界面调控的锡基钙钛矿太阳能电池
发布时间: 2025-11-26
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
新能源及节能技术
成果介绍
锡基钙钛矿材料具有优异的半导体光电性质且环境友好的特点,被认为是最有前景的非铅钙钛矿材料,尤其适用于建筑一体化、可穿戴设备和医疗健康等方面的光电转换应用。然而锡基钙钛矿太阳能电池仍存在开路电压损失大、易氧化和稳定性差问题。
本团队自主研发了一种界面改性策略制备高质量的二维/三维(2D/3D)混合锡基钙钛矿薄膜,能够有效提高器件开路电压、光电转换效率和稳定性。通过将富羟基d-山梨醇掺杂到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)层中,可以有效地解决PEDOT:PSS/钙钛矿界面问题,实现锡基钙钛矿薄膜取向结晶,降低陷阱态密度和抑制碘离子迁移。该方法为构建高效稳定的2D/3D混合锡基钙钛矿太阳能电池提供了一种简单有效的方法。
成果亮点
在反式钙钛矿太阳能电池器件中,空穴传输层除了收集空穴载流子之外,在决定钙钛矿的质量和稳定性方面也发挥着重要作用。目前锡基钙钛矿太阳能电池主要采用PEDOT:PSS作为空穴传输层。然而该材料与钙钛矿有机组分之间存在界面化学反应,导致空穴转移受阻和稳定性问题。因此,需要进一步根据锡基钙钛矿在品体缺陷种类、界面性质、结品机制和浅能级方面的独特性质,定制PEDOT: PSS表面性质。本团队通过将富含羟基的d-山梨糖醇有效地掺杂到PEDOT:PSS中,可以解决PEDOT:PSS/钙钛矿界面问题。d-山梨糖醇中存在多个羟基基团,可以通过氢键充分锚定锡基钙钛矿品体中的碘离子。该方法不仅引入了更多的成核位点,提高了2D/3D混合锡基钙钛矿薄膜结晶度和择优取向,还降低了薄膜中的陷阱态密度和离子迁移。此外,d-山梨醇的掺杂会轻微去除亲水的PSS,形成致密的PEDOT:PSS薄膜,从而阻碍水渗透到锡基钙钛矿中。最终改性的2D/3D混合锡基钙钛矿太阳能电池效率为10.46%,在N,气氛中存储700h后,可以保持超过75%的初始效率。
团队介绍
联系人： 庄老师 电话：15295039286 单位名称：常州市武进区科技成果转移中心
成果资料
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