Recentemente, Hefei Instituto de Ciência Física, Academia Chinesa de Ciências Instituto de grupo sólido de pesquisa Física do Estado em colaboração com a Task Force Dai Jianming Li Xinhua, fez novos progressos no campo perovskita de células solares, desenvolvemos um novo e eficiente de cálcio sem uma camada de transporte de elétrons orgânica de energia solar de titânio bateria, a pesquisa publicada no "materiais avançados" (materiais avançados) revista publicada RRL sub-Solar: on (DOI 10.1002 / solr.201800167).
Como parte integrante da nova energia, fotovoltaica Progresso de energia de interesse que, devido à estrutura perovskite da célula solar tendo excelentes características de absorção de luz com folga ajustável, o sub-portadoras de longa vida, alta mobilidade, processo de preparação é simples, de baixo custo, etc., com uma vasta gama de aplicações, se tornar um hotspot do campo fotovoltaico pesquisa.
A célula solar é dividido em perovskita formais (PIN) e duas trans- estrutural (PIN), e trans (pinos) plano da estrutura de perovskita da célula solar (camada de transporte do ânodo / furo / uma camada de tipo perovskite / transporte de electrões / cátodo de metal) com um processo de preparao simples, as vantagens de baixa formação de película de temperatura, sem efeito de histerese significante de ser submetido a mais e mais atenção, mas ainda enfrenta muitos problemas: em primeiro lugar, a eficiência de conversão fotoeléctrica é também ligeiramente menos, o segundo é um perovskita (. Tais como: iodo de chumbo metilamina (MAPbI 3)) A camada de transporte de electrões componente do núcleo da célula solar orgânico (por exemplo: diferença C60, fulereno PCBM e seus derivados) a estabilidade térmica, e pode não ser um eléctrodo de barreira de metal MAPbI 3Difusão; camada de transporte de electrões orgânico caro Terceira e semelhantes.
Para resolver esses problemas, pesquisadores sólidos usaram o titânio (Ti) em vez da camada orgânica de transporte de elétrons para projetar uma célula solar de perovskita (ITO (anod transparente de vidro condutor) / PTAA (camada de transporte de orifícios orgânicos) como mostrado na Figura 1. ) / MAPbI 3Estrutura de Ti / Catodo (cátodo metálico) Estudos mostraram que a camada de Ti (10nm) preparada pela alta viscosidade do Ti pode cobrir completamente a superfície da perovskita, o que é benéfico para reduzir a resistência de contato do eletrodo e pode ser eficaz. Inibe a difusão do metal catódico no dispositivo de perovskita, ajudando assim a proteger a integridade estrutural e a estabilidade do dispositivo, por outro lado, em Ti e MAPbI 3Na interface, o Ti forma uma ligação Ti-N com o íon metilamina (MA +), que inibe a MAPbI 3A decomposição causada pela volatilização da camada superficial MA + melhora ainda mais a estabilidade do dispositivo (Fig. 2.) Os resultados mostram que a eficiência de conversão fotoelétrica da célula perovskita preparada usando Ti como camada de transporte de elétrons atingiu 18,1% (Fig. 3). este material metálico está em contacto directo com a camada de tipo perovskite para atingir o máximo de eficiência do dispositivo, é comparável à PCBM convencional como a eficiência de conversão fotoeléctrica da bateria solar da camada de transporte de electrões orgânico perovskita. condições de preparação e comparada com a camada de transporte de electrões orgânicos , os custos de preparação, e a camada de Ti com baixo mais fácil.
Este estudo fornece uma nova maneira para a construção de células solares perovskita eficientes, tem um significado muito importante.
O trabalho foi financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China.
Figura 1. Trans ITO / PTAA / MAPbI
3Diagrama esquemático do dispositivo de perovskita da estrutura / Ti / catodo
Figura 2. MAPbI
3Diagrama esquemático da interface Ti-N bonding in / Ti
Figura 3. Diagrama de tensão atual de um dispositivo de perovskita diferente com um metal de cátodo
