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《自然·材料》：液相沉积法制备双层结构钙钛矿太阳能电池

来源：进出口服务网 | 时间：2014/7/21 14:13:34 | 阅读次数：

发布单位：CIEDATA

• 发布人：
• 小杨

近日，韩国化学技术研究所（KRICT）材料科学家Sang Il Seok领导的研究小组在钙钛矿太阳能电池（以下简称PSCs）研究领域取得重要进展。Seok小组发展了一种新的液相沉积工艺制备PSCs。这一新型PSCs光电转换效率高达16.2%，相关研究成果发表在7月6日在线出版的《自然·材料》杂志上（Nat. Mater., 2014, DOI: 10.1038/nmat4014）。
　　钙钛矿材料的制备是获得高效率PSCs的关键步骤。Seok表示，提高效率的瓶颈之一是很难获得均匀、致密的钙钛矿薄层。为了攻克这一难题，Seok小组经过长期努力，提出一种新的解决方案。他们将简单制备得到CH3NH3I、CH3NH3Br和PbI2、PbBr2共溶于γ-丁内酯（GBL）和二甲亚砜（DMSO）组成的混合溶剂中并加以搅拌。随后混合溶液以一定的速度旋涂到mp-TiO2/bl-TiO2/FTO衬底上，在旋涂过程中，加入甲苯。这种PSCs中，吸光层为CH3NH3 Pb(I1-xBrx)3 (x=0.1–0.15)，空穴传输材料为聚三芳胺。
　　研究人员认为通过滴加甲苯形成稳定的MAI(Br)-PbI2-DMSO中间相是获得高度均匀致密薄层的关键要素。
　　此新型PSCs具有双层钙钛矿结构，即标准的钙钛矿结构薄膜吸光层和mp-TiO2（介孔二氧化钛）钙钛矿纳米复合层。这种双层钙钛矿结构包含了介观和平面异质结结构的关键特性。
　　在该论文中，研究人员展示了在标准测试条件下(AM 1.5 G, 100 mW cm-2)这一新型PSCs的光电转换效率——高达16.2%；这是迄今科学文献报道的最高值。