Vor kurzem Hefei Institute of Physical Science, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Institut für Festkörperphysik Arbeitsgruppe in Zusammenarbeit mit Dai Jianming Li Xinhua Task Force, neue Fortschritte in Perowskit Bereich der Solarzellen, entwickelten wir eine neue und effiziente Kalzium ohne organische Elektronentransportschicht aus Titan Solar Batterie, veröffentlicht Forschung in den "advanced Materials" (moderne Werkstoffe) Magazin veröffentlicht sub-Solar RRL: on (DOI 10.1002 / solr.201800167).
Als integraler Bestandteil der neuen Energie, photovoltaische Energie Fortschritte der Besorgnis, die aufgrund der Perowskitstruktur der Solarzelle ausgezeichnete Lichtabsorptionseigenschaften mit einstellbarem Spalt aufweist, wobei die Unterträger lange Lebensdauer, hohe Mobilität, Herstellungsverfahren sind einfach, niedrig Kosten, usw., mit einer breiten Palette von Anwendungen, zu einem Forschungs Hotspot des Photovoltaik-Feldes.
Perowskit-Solarzellen sind in zwei Typen unterteilt: formale (nip) und trans (pin) und trans (pin) planare Struktur Perowskit-Solarzellen (Anode / Lochtransportschicht / Perowskit / Elektronentransportschicht / Kathodenmetall) hat wegen seines einfachen Herstellungsverfahrens, der Filmbildung bei niedriger Temperatur und des offensichtlichen Hystereseeffekts mehr und mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen.Allerdings steht es immer noch vor vielen Problemen: Erstens ist die photoelektrische Umwandlungseffizienz immer noch unzureichend, zweitens wird es als Perowskit verwendet ( Wie: Methylamin Blei Jod (MAPbI 3)) Die Kernkomponente der Solarzelle, die organische Elektronentransportschicht (wie C60, Fulleren wie PCBM und seine Derivate) hat eine geringe thermische Stabilität und kann die Metallelektrode am MAPbI nicht blockieren. 3Die Diffusion in der Mitte, die dritte ist die teuren Kosten der organischen Elektronentransportschicht.
Um diese Probleme zu lösen, verwendeten feste Forscher Titan (Ti) anstelle von organischer Elektronentransportschicht, um eine Perowskit-Solarzelle (ITO (anod transparentes leitfähiges Glas) / PTAA (organische Lochtransportschicht)) zu entwerfen, wie in 1 gezeigt. ) / MAPbI 3/ Ti / Kathode (Kathodenmetall) -Struktur Untersuchungen haben gezeigt, dass die durch die hohe Viskosität von Ti hergestellte Ti (10nm) -Schicht die Oberfläche des Perowskits vollständig bedecken kann, was vorteilhaft ist, um den Elektrodenkontaktwiderstand zu verringern und wirksam sein kann. Hemmt die Diffusion des Kathodenmetalls in der Perowskit-Vorrichtung und trägt so dazu bei, die strukturelle Integrität und Stabilität der Vorrichtung zu schützen, auf der anderen Seite in Ti und MAPbI 3An der Grenzfläche bildet Ti eine Ti-N-Bindung mit dem Methylaminion (MA +), das MAPbI inhibiert 3MA + aufgrund der Verdampfung der Oberflächenschicht explodierte verursacht, wodurch die Stabilität der Vorrichtung verbessert wird (Fig. 2). Die Ergebnisse zeigten, dass die Verwendung einer Perovskit-Batterie Ti hergestellt, wie eine Elektronentransportschicht des photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad von 18,1% erreicht ist (Fig. 3), Dieses Metallmaterial in direktem Kontakt mit der Perovskit-Schicht eines maximale Effizienz der Vorrichtung zu erreichen, ist vergleichbar mit herkömmlichen PCBM als die photoelektrischen Umwandlungseffizienz der Solarzelle der Perowskit organischen Elektronentransportschicht. Herstellungsbedingungen und im Vergleich zu der organischen Elektronentransportschicht , Vorbereitungskosten, und die Ti-Schicht mit dem niedrigen einfacher.
Diese Studie stellt eine neue Art und Weise effizient Perowskit-Solarzellen für den Bau, hat eine sehr wichtige Bedeutung.
Die Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China und der National Natural Science Foundation of China finanziert.
Abbildung 1. Trans ITO / PTAA / MAPbI
3Schematische Darstellung der Perowskit-Vorrichtung von / Ti / Kathodenstruktur
Abbildung 2. MAPbI
3Schematische Darstellung der Grenzfläche Ti-N Bindung in / Ti
Abbildung 3. Strom-Spannungs-Diagramm einer anderen Perowskit-Vorrichtung mit einem Kathodenmetall
