中國科學院大連化學物理研究所研究員楊棟、劉生忠團隊采用電子傳輸層中氧空位缺陷填充的策略,制備了目前文獻報道的效率最高的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件。近日,相關成果發表于《先進材料》。
柔性鈣鈦礦太陽能電池由于具有質量輕、便攜、高功質比等優點而受到廣泛關注。
團隊在早期就開發了可室溫磁控濺射的TiO2電子傳輸層和可低溫制備的固態離子液體電子傳輸材料,并制備出了高效率柔性鈣鈦礦太陽能電池。
隨后,團隊通過開發二甲基硫醚添加劑延緩鈣鈦礦的結晶過程,再次提升了柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率。
這項工作中,團隊利用紫外光照射產生的氧和羥基自由基處理SnO2電子傳輸層,減少了SnO2薄膜中的氧空位缺陷。
研究發現,給電子羥基的引入使得SnO2的能級向上移動,有利于鈣鈦礦中電子的導出。
而羥基可以在SnO2和鈣鈦礦之間形成氫鍵,改善界面接觸,提供電荷傳輸的通道。
處理后,SnO2表面的浸潤性得到了有效改善,更利于制備大面積均勻的鈣鈦礦薄膜。
隨后,團隊制備出面積為36.50平方厘米的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件,效率達到18.71%,這是目前文獻報道的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件的最高效率。
同時,該組件表現出良好的機械性能,器件在彎曲1000次后,仍可保持83%的原有效率。
原文始發于微信公眾號(艾邦光伏網):中科院刷新高效柔性鈣鈦礦組件效率