Recientemente, Hefei Instituto de Ciencia Física, Academia China de Ciencias Instituto de sólido grupo de investigación Física del Estado en colaboración con el Grupo de Dai Jianming Li Xinhua, hizo un nuevo progreso en el campo de perovskita de células solares, hemos desarrollado una nueva y eficiente de calcio sin una capa de transporte de electrones orgánica del solar de titanio La batería, investigación relacionada publicada en la revista Advanced Materials magazine Solar RRL (DOI: 10.1002 / solr.201800167).
Como parte integral de la nueva energía, fotovoltaica Progreso energía de preocupación que, debido a la estructura de perovskita de la célula solar que tiene excelentes características de absorción de luz con brecha ajustable, el sub-portadoras larga vida, alta movilidad, proceso de preparación es simple de bajo costo, etc., con una amplia gama de aplicaciones, se convierten en un punto de acceso de investigación del campo fotovoltaico.
Las celdas solares de perovskita se dividen en dos tipos: celdas solares formales (nip) y trans (pin) y trans (pin) perovskita (ánodo / capa de transporte de orificios / perovskita / capa de transporte de electrones / Cathode metal) ha atraído más y más atención debido a su simple proceso de preparación, formación de película a baja temperatura y ningún efecto de histéresis obvio. Sin embargo, todavía enfrenta muchos problemas: primero, la eficiencia de conversión fotoeléctrica es aún insuficiente; en segundo lugar, se usa como perovskita Tales como: methylamine lead yodo (MAPbI) 3)) El componente central de la célula solar, la capa de transporte de electrones orgánico (como C60, fulereno como PCBM y sus derivados) tiene una estabilidad térmica pobre y no puede bloquear el electrodo de metal en MAPbI. 3La difusión en el medio, el tercero es el costoso costo de la capa de transporte de electrones orgánico.
Para resolver estos problemas, la técnica de capa de transporte de huecos orgánico sólido usando un metal de titanio (Ti) capa de transporte de electrones orgánico, el diseño de la célula solar de la perovskita (el ITO (transparente ánodo vidrio conductor) / PTAA (Estudio sustituido 1 ) / MAPbI 3/ Ti / Cátodo (metal cátodo)) estructura. Los estudios han demostrado que el uso de alta viscosidad en la preparación de Ti de Ti (10 nm) fueron capa de tipo completo se puede recubrir en la superficie de la perovskita, ayudar a reducir la resistencia de contacto del electrodo, y puede efectivamente suprimir los dispositivos de perovskita difusión de cátodo de metal, lo que contribuye a la integridad y estabilidad de la estructura del dispositivo de protección; por otra parte, el Ti y MAPbI 3En la interfaz, Ti iones y metilamina (MA +) está formada Ti-N enlace, se puede suprimir MAPbI 3MA + explotó debido a la evaporación de la capa superficial causado, mejorando aún más la estabilidad del dispositivo (Fig. 2). Los resultados mostraron que se ha alcanzado el uso de una batería de perovskita Ti preparado como una capa de transporte de electrones de la eficiencia de conversión fotoeléctrica de 18,1% (Fig. 3), este material metálico está en contacto directo con la capa de perovskita para lograr la máxima eficiencia del dispositivo, es comparable a PCBM convencional como la eficiencia de conversión fotoeléctrica de la célula solar de la capa de transporte de electrones orgánico perovskita. condiciones de preparación y en comparación con la capa de transporte de electrones orgánico , los gastos de preparación, y la capa de Ti con baja más fácil.
Este estudio proporciona una nueva forma para la construcción de células solares eficientes perovskita, tiene un significado muy importante.
El trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
Figura 1. Trans ITO / PTAA / MAPbI
3Diagrama esquemático del dispositivo de perovskita de la estructura / Ti / Cátodo
Figura 2. MAPbI
3Diagrama esquemático de la interfaz Ti-N bonding in / Ti
Figura 3. Diagrama de voltaje de corriente de un dispositivo de perovskita diferente con un cátodo de metal
