首页  技术文章  瞬态荧光寿命测试在钙钛矿太阳能电池中的应用

瞬态荧光寿命测试在钙钛矿太阳能电池中的应用

发布时间:2020-11-27 10:54:18 浏览量:848 作者:Leaf

摘要

金属杂化卤化物钙钛矿太阳能电池对空气非常敏感,在空气中不能稳定存在。华中科技大学常海欣课题组开发了一种基于混合阳离子单

晶工程技术的大晶粒尺寸,低陷阱密度的在空气中处理的,高结晶度(MA0.2FA0.8PbI3)1.0(CsPbBr3)0.05的钙钛矿薄膜。这种方法制

备的钙钛矿可以产生高效,在空气中稳定存在的太阳能电池。

正文



如上图所示为该单晶钙钛矿以及太阳能电池的制备过程。首先生长了双阳离子单晶钙钛矿MA1x-xFAxPbI3 (x=0,0.4, 0.8)和无机单晶钙

钛矿CsPbBr3。然后分别将上述单晶溶解在混合的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中以形成前驱体。然后将其

涂覆在ITO上旋转35s,接着在250℃下退火45分钟。



如图为降解的(MA0.2FA0.8PbI3)1.0(CsPbBr3)0.05钙钛矿膜的紫外可见光谱,从图中可以看出,传统的溶液混合法制备的钙钛

矿薄膜在储存40天后被分解,而基于单晶工程技术制备的钙钛矿薄膜显示更好的环境稳定性。这说明基于混合阳离子单晶工程的钙钛

矿能够阻止水分从外部环境进入钙钛矿,因此有效地提高了在空气中存在的稳定性。



上图中曲线为单晶工程和溶液混合法制备的钙钛矿薄膜的稳态光致发光光谱结果,显然,基于单晶工程技术制备的钙钛矿薄膜的PL强

度要高得多,这是因为钙钛矿薄膜内陷阱和缺陷的减少而抑制了载流子的复合,说明基于单晶工程技术制备的钙钛矿具有更好的性能。

与传统的基于溶液混合法制备的钙钛矿相比,它具有更高的质量,更高的结晶度和更少的缺陷。



为了进一步探索影响钙钛矿稳定性的因素,分别测试了两种不同方法制备的钙钛矿的荧光寿命(时间分辨光致发光TRPL),基于混合

阳离子单晶工程技术的和基于常规溶液混合法的(MA1-xFAxPbI3)1.0(CsPbBr3)0.05(x = 0.8)钙钛矿薄膜的寿命分别为44.15 

ns和32.39 ns。 这表明单晶工程技术制备的钙钛矿的复合率和陷阱浓度较低。我们可以得出结论,由于更长的寿命和更少的缺陷,基

于混合阳离子单晶工程的钙钛矿可以有效地改善高性能PSC的稳定性。


您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532