Recentemente, Hefei Istituto di Scienze Fisiche, Accademia Cinese delle Scienze Istituto di solido gruppo di ricerca Fisica dello Stato in collaborazione con Dai Jianming Li Xinhua Task Force, ha fatto nuovi progressi nel campo perovskite di celle solari, abbiamo sviluppato un nuovo ed efficiente calcio senza uno strato di trasporto di elettroni organico di titanio solare La batteria, ricerca correlata pubblicata sulla rivista rivista Advanced Materials Solar RRL (DOI: 10.1002 / solr.201800167).
Come parte integrante della nuova energia, Progress energia fotovoltaica di preoccupazione che, a causa della struttura perovskite della cella solare avente eccellenti caratteristiche di assorbimento della luce con gap regolabile, la lunga durata sottoportanti, elevata mobilità, processo di preparazione è semplice, a basso costo, ecc, con una vasta gamma di applicazioni, diventa un hotspot ricerca del campo fotovoltaico.
Le celle solari di Perovskite sono suddivise in due tipi: celle solari perovskite (formiche (nip) e trans (pin) e trans (pin) planari (strato di trasporto anodo / foro / strato di trasporto perovskite / elettrone / Catodo metallico) ha attirato sempre più attenzione a causa del suo semplice processo di preparazione, formazione di film a bassa temperatura e nessun evidente effetto di isteresi, ma deve ancora affrontare molti problemi: in primo luogo, l'efficienza di conversione fotoelettrica è ancora insufficiente, in secondo luogo viene usata come perovskite ( Come: metilammina piombo iodio (MAPbI 3)) Il componente principale della cella solare, lo strato di trasporto di elettroni organici (come C60, fullerene come PCBM e suoi derivati) ha una scarsa stabilità termica e non può bloccare l'elettrodo di metallo in MAPbI. 3La diffusione nel mezzo, il terzo è il costo costoso dello strato di trasporto di elettroni organici.
Per risolvere questi problemi, solidi ricercatori hanno utilizzato il titanio (Ti) anziché lo strato di trasporto di elettroni organici per progettare una cella solare di perovskite (ITO (anod trasparente conduttivo di vetro) / PTAA (strato di trasporto di buche organico) come mostrato nella Figura 1. ) / MAPbI 3Struttura di Ti / catodo (metallo catodico) Studi hanno dimostrato che lo strato di Ti (10 nm) preparato dall'alta viscosità di Ti può coprire completamente la superficie della perovskite, che è utile per ridurre la resistenza di contatto dell'elettrodo e può essere efficace. Inibisce la diffusione del metallo del catodo nel dispositivo perovskite, contribuendo in tal modo a proteggere l'integrità strutturale e la stabilità del dispositivo, dall'altro, in Ti e MAPbI 3All'interfaccia, Ti forma un legame Ti-N con ione metilammina (MA +), che inibisce MAPbI 3MA + esploso causa dell'evaporazione dello strato superficiale causata, migliorando ulteriormente la stabilità del dispositivo (Fig. 2). I risultati hanno mostrato che l'impiego di una batteria perovskite Ti preparato come uno strato di trasporto di elettroni della efficienza di conversione fotoelettrica del 18,1% è stato raggiunto (FIG. 3), questo materiale metallico è in contatto diretto con lo strato perovskite per ottenere la massima efficienza del dispositivo, è paragonabile a PCBM convenzionale come l'efficienza di conversione fotoelettrica della cella solare dello strato di trasporto di elettroni organico perovskite. condizioni di preparazione e rispetto allo strato di trasporto di elettroni organico La preparazione e il costo dello strato Ti sono più semplici ed economici.
Questo lavoro di ricerca fornisce una nuova idea per la costruzione di celle solari perovskite efficienti e ha un significato guida molto importante.
Il lavoro è stato finanziato dalla National Natural Science Foundation della Cina e dalla National Natural Science Foundation of China.
Figura 1. Trans ITO / PTAA / MAPbI
3Schema schematico del dispositivo perovskite di / Ti / Struttura catodica
Figura 2. MAPbI
3Schema dello schema di collegamento Ti-N in / Ti
Figura 3. Diagramma di tensione corrente di un diverso dispositivo perovskite con un metallo catodico
