苏州大学马万里团队Adv.Funct.Mater.:共轭聚合物助力钙钛矿电池效率及稳定性

时间:2021-08-07 00:23 作者:泛亚电竞首页
本文摘要:章节溶液法制取基于有机-无机卤素钙钛矿薄膜太阳能电池近几年来在世界范围内引发普遍注目。在过去七年中,钙钛矿太阳能电池的光电转化成效率由最初的3%一路下降到目前的22%。虽然钙钛矿太阳能电池已获得如此大的进展,但在其商业化的道路上依然有几个亟待解决的不利问题,还包括形貌掌控,较低结晶度和无法反复等等,而其中因钙钛矿材料易遇水分解成带给的稳定性问题展现出的最为急迫。

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章节溶液法制取基于有机-无机卤素钙钛矿薄膜太阳能电池近几年来在世界范围内引发普遍注目。在过去七年中,钙钛矿太阳能电池的光电转化成效率由最初的3%一路下降到目前的22%。虽然钙钛矿太阳能电池已获得如此大的进展,但在其商业化的道路上依然有几个亟待解决的不利问题,还包括形貌掌控,较低结晶度和无法反复等等,而其中因钙钛矿材料易遇水分解成带给的稳定性问题展现出的最为急迫。

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成果概述近日,苏州大学功能纳米与软物质研究院的马万里教授团队在AdvancedFunctionalMaterials上在线公开发表了为题AUniversalStrategytoUtilizePolymericSemiconductorforPerovskiteSolarCellswithEnhancedEfficiencyandLongevity的论文。他们分别利用P型和N型两类共轭聚合物材料(PF-0,N2200),并对分子主链展开氢-氟(H-F)原子代替,获得两组聚合物材料。将共轭聚合物通过反溶剂萃取途径应用于复涂抹制取的MAPbI3钙钛矿薄膜太阳能电池中。

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在不影响钙钛矿结晶度的情况下,对钙钛矿薄膜展开了有效地的腐蚀,比起于标准器件最低17.7%的光电切换效率,引进聚合物腐蚀的器件最低效率能超过18.7%。更加最重要的是,共轭聚合物和有机-无机钙钛矿材料在表面能上的极大差异,再加较好的的成膜性能,使得共轭聚合物能在钙钛矿表面构成倒数的一层亲水性保护层。尤其是引进F原子之后,减少了聚合物材料的疏水性,使得钙钛矿薄膜表面显得更为亲水性,可以构建有效地的阻隔水氧的起到,对水汽脆弱的钙钛矿层起着较好的维护起到。

摆放在室温条件下,相对湿度30%,30天内的效率能维持在90%以上。在持续光照条件下比起于无聚合物处置的电池器件稳定性也明显提高。考虑到共轭聚合物是一种低毒的光电材料,其分子结构和电学能级可以灵活性调节,因此寻找更适宜的聚合物材料将不会对钙钛矿太阳能电池的发展起着最重要的推展起到。


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