利用PNA添加剂来调控钙钛矿薄膜结晶和覆盖率实现高效太阳能电池（英文）

发布时间：2018-04-16 14:07

  本文选题：聚丙烯腈 + 添加剂　； 参考：《发光学报》2017年07期

【摘要】：钙钛矿薄膜形貌的控制是一个提高太阳能电池能量转换效率的关键问题,而引入添加剂是解决这一问题的一种有效而简便的方法。利用聚丙烯腈(PNA)作为CH_3NH_3PbI_3前驱体溶液溶剂添加剂,通过其浓度可以调控钙钛矿薄膜结晶和表面的覆盖率。本文通过SEM、XRD以及UV-Vis研究了PNA掺杂CH_3NH_3PbI_3钙钛矿薄膜后的表面形貌、结晶度和光学性能的变化。结果表明,通过添加少量的PNA可以优化钙钛矿薄膜的性能,其强烈影响薄膜的结晶过程,有助于形成均匀连续的薄膜,减少针孔,从而增强了钙钛矿层的覆盖率和光吸收。当PNA的含量为1%(质量分数)时,钙钛矿太阳能电池的各项性能最佳,能量转换效率达到了8.38%。与未加PNA的电池效率(1.31%)相比,提高了540%。这些结果表明,PNA可以有效调控钙钛矿薄膜的晶体生长和薄膜形貌,在钙钛矿太阳能电池的大规模生产过程中是一种可以改善钙钛矿薄膜质量的有效添加剂。
[Abstract]:The control of perovskite film morphology is a key problem to improve the energy conversion efficiency of solar cells, and the introduction of additives is an effective and simple method to solve this problem.The crystallization and surface coverage of perovskite films can be controlled by using polyacrylonitrile (pan) as solvent additive in CH_3NH_3PbI_3 precursor solution.The surface morphology, crystallinity and optical properties of CH_3NH_3PbI_3 perovskite films doped with PNA were investigated by means of UV-Vis and UV-Vis.The results show that the properties of perovskite films can be optimized by adding a small amount of PNA, which strongly affects the crystallization process of perovskite films, contributes to the formation of uniform and continuous films, reduces pinholes, and enhances the coverage and photoabsorption of perovskite layers.When the content of PNA is 1 (mass fraction), the perovskite solar cell has the best performance and the energy conversion efficiency reaches 8.38.Compared with the battery efficiency without PNA (1.31%), there was an increase of 540%.These results show that PNA can effectively regulate the crystal growth and film morphology of perovskite thin films and is an effective additive to improve the quality of perovskite films during the large-scale production of perovskite solar cells.
【作者单位】： 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室;兰州工业学院土木工程学院;兰州工业学院电气工程学院;
【基金】：Supported by National Natural Science Foundation of China(51602139,61404067,51463011) Natural Science Foundation of Gansu Province(1310RJZA076)~~
【分类号】：TM914.4

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1759227