从中国科学院【yuàn】网站获悉,近期,中【zhōng】国科学院合肥物质科学【xué】研【yán】究院固体物理研【yán】究所李【lǐ】新化课题【tí】组与戴建明课题组【zǔ】合【hé】作,在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展,开【kāi】发了一种无有机电子传【chuán】输【shū】层的新【xīn】型【xíng】高效钙钛矿太阳能【néng】电池。

据悉,固体所研究人员利用金属钛(Ti)取代有机电子传输【shū】层,设计出钙钛矿太【tài】阳能【néng】电【diàn】池【chí】(ITO(阳极透明【míng】导【dǎo】电【diàn】玻璃)/PTAA(有【yǒu】机空【kōng】穴传【chuán】输层)/MAPbI3/Ti/Cathode (阴极【jí】金属))结构。研究表明【míng】,利用Ti的高【gāo】粘滞性制【zhì】备的Ti (10nm)层能够完整共【gòng】型地覆盖在钙钛矿表面,有利于降低【dī】电极接触电【diàn】阻,并【bìng】且能【néng】够【gòu】有效抑制阴极金属在钙钛矿器件中【zhōng】的扩散,从而有【yǒu】助于保护器件结构【gòu】的完整性和稳定【dìng】性;另一方面【miàn】,在Ti与MAPbI3的界【jiè】面处,Ti与甲【jiǎ】胺离子(MA+)形成Ti-N键,能够抑制【zhì】MAPbI3因表层MA+的【de】挥【huī】发而引起的分解,进【jìn】一步提高了器件的稳定性。

据了【le】解,研究【jiū】结果显示利用Ti作为电子传【chuán】输层【céng】制备的钙钛矿【kuàng】电池的光电【diàn】转换【huàn】效率已经达到【dào】18.1%,这是【shì】目前【qián】金属【shǔ】材料与【yǔ】钙钛矿【kuàng】层直接接触器件所达到的【de】最高【gāo】效率,也是足以媲美传统PCBM作为有【yǒu】机电子传输层的【de】钙钛矿太【tài】阳能【néng】电池【chí】的光电【diàn】转换效率。而且相比于有机电子传【chuán】输层的制备【bèi】条件,Ti层的制备和成本【běn】更为简单与低廉【lián】。