主要內容
TiO2電子傳輸層中豐富的氧相關缺陷(如O空位、O-H)導致高表面能,這不利于有效的載流子提取,且損害鈣鈦礦太陽能電池的光伏性能和穩定性。在這篇文章中,中國科學院大連化學物理研究所劉生忠教授及陜西師范大學Jing Zhang等人通過在TiO2表面應用十七氟辛烷磺酸四乙基銨(HFSTA)表面活性劑,開發了一種新型的表面能工程(SEE)。理論計算表明,HFSTA-TiO2不易形成O空位,導致較低的表面能,從而提高載流子提取效率。
實驗結果表明,由于改性TiO2的異質成核點減少,結晶過程改善,從而獲得了優異的鈣鈦礦薄膜。此外,HFSTA中的柔性長烷基鏈顯著減輕了埋底界面處的壓縮應力。通過將TiO2的鈍化、結晶過程調節和應力消除相結合,獲得了高達25.03%的高PCE。在相對濕度為25-30%的空氣環境中儲存2500多小時后,未封裝的器件保持了92.2%的初始PCE。埋底界面的SEE為高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池鋪出了新的道路。
文獻信息
Surface Energy Engineering of Buried Interface for Highly Stable Perovskite Solar Cells with Efficiency Over 25%
Hang Su, Zhuo Xu, Xilai He, Yuying Yao, Xinxin Zheng, Yutong She, Yujie Zhu, Jing Zhang, Shengzhong (Frank) Liu