柔性钙钛矿太阳能电池的制备及性能研究

发布时间：2021-06-25 15:06

　　采用钛箔作为衬底,原位生长二氧化钛薄膜,然后制备有机钙钛矿吸收层及固态空穴传输层,组装成太阳能电池。通过电压-电流曲线测试,结果表明,这种钙钛矿太阳能电池的光生电压达到0.8 V、光生电流达到16 m A/cm2、光电转化效率为10.2%。进一步对电池进行弯折试验,弯折20次后,光电转化效率能达到初始值的85%,表现出良好的柔性特征。 

【文章来源】：无机盐工业. 2020,52(07)北大核心CSCD

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

二氧化钛薄膜的SEM图

采用太阳能模拟器模拟太阳光照，接收光照的面积为1 cm2。在室温下用电化学工作站测试钙钛矿太阳能电池的光生电压-电流，见图2。记录其光生电流密度JSC和光生电压VOC分别为16.0 mA/cm2和0.8 V，计算出填充因子FF为47%，光电转化效率为10.2%。填充因子FF相对于其他研究（文献[17]）较高，可能是因为在钛箔上直接原位生长的TiO2薄膜较致密且厚度较厚（30μm），有利于阻止光生电子与空穴的复合。2.3 折弯实验

为进一步测试电池的柔性特征，将电池折弯20次，发现电池形状可自动弹性恢复，无材料脱落等现象发生，如图3a所示。在室温下用电化学工作站测试钙钛矿太阳能电池的光生电压-电流曲线，如图3b所示。记录其光生电流密度JSC和光生电压VOC分别为16.0 mA/cm2和0.7 V，计算出填充因子FF为49%，光电转化效率为8.7%，达到未折弯前光电转化效率的85%以上，体现了良好的柔性特征。折弯20次后，钙钛矿电池的光生电流密度几乎没有发生变化，开路电压有降低，这可能是因为折弯后对TiO2基底层有损伤，导致整个电池的内部电阻增加。填充因子FF相比折弯前有轻微的增加，这可能是因为折弯处理有助于增加电池的太阳光吸收层与TiO2薄膜的接触，减慢光生电子-空穴的复合速率[3]。3 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]自组装制备硫化铜空穴传输层用于钙钛矿太阳能电池[J]. 常峻玮,于名利,郭强.  无机盐工业. 2019(03)
[2]Li1-xBi4+xTi4O15薄膜制备与表征[J]. 孟靖华,杨丽清,焦斌权.  无机盐工业. 2018(09)
[3]石墨烯/二氧化钛的制备及钙钛矿太阳能电池性能研究[J]. 胡驰.  无机盐工业. 2018(08)
[4]阳极界面修饰对钙钛矿太阳能电池性能的影响[J]. 刘大超,崔运超,李光,李晓苇,杨少鹏.  光子学报. 2017(02)
[5]基于柔性衬底的CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池的制备与研究[J]. 杨粤欣,罗鹏.  化工管理. 2016(32)
[6]阴极界面修饰层改善平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池的光伏性能[J]. 刘晓东,李永舫.  电化学. 2016(04)
[7]有机-无机钙钛矿太阳能电池的研究进展[J]. 杨锋,张凡,王恩泽,张政权.  粉末冶金工业. 2016(03)
[8]空气环境中湿度对钙钛矿太阳能电池微观形貌与光电效率的影响[J]. 刘超,陈翌庆,王飞,马其林.  电子元件与材料. 2016(04)
[9]有机卤化铅钙钛矿太阳能电池[J]. 琚成功,张宝,冯亚青.  化学进展. 2016(Z2)
[10]三维石墨烯材料的制备及在超级电容器中的应用现状[J]. 常靖,岳红彦,张虹,高鑫,林轩宇.  化工新型材料. 2016(02)

硕士论文
[1]基于金属电极的柔性半透明钙钛矿太阳能电池的研究[D]. 欧夏丽.吉林大学 2017
[2]基于钙钛矿的有机无机杂化太阳能电池的制备和性能研究[D]. 刘舟.北京化工大学 2015



本文编号：3249427