从中国科学【xué】院网站【zhàn】获悉,近【jìn】期,中国科学院【yuàn】合肥物质科学研究院固体物理研【yán】究所李新化课【kè】题组与戴【dài】建明课题组【zǔ】合作【zuò】,在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展,开发了一种【zhǒng】无有机【jī】电子传【chuán】输【shū】层的新型高效钙【gài】钛【tài】矿太阳能电池【chí】。

据【jù】悉,固体所研【yán】究人员利【lì】用金【jīn】属【shǔ】钛(Ti)取代【dài】有机电子传输【shū】层,设计【jì】出钙钛矿【kuàng】太阳能电池【chí】(ITO(阳极透明【míng】导电玻璃)/PTAA(有机空穴传输层)/MAPbI3/Ti/Cathode (阴极金属))结【jié】构【gòu】。研究表明,利【lì】用Ti的高粘滞性制【zhì】备的Ti (10nm)层能够【gòu】完整【zhěng】共型地覆盖在钙钛【tài】矿表面,有利于降低电极【jí】接触电阻,并且能够有效抑制阴极金属在钙钛矿【kuàng】器件中的扩散,从而有助于保【bǎo】护器件结构【gòu】的完整性和稳定性;另一【yī】方【fāng】面,在Ti与MAPbI3的【de】界面处,Ti与【yǔ】甲胺【àn】离子(MA+)形成Ti-N键,能够抑制MAPbI3因表层MA+的挥发而引起的分解【jiě】,进一步提高了【le】器件的稳定性。

据了解【jiě】,研究结果显【xiǎn】示【shì】利用Ti作【zuò】为【wéi】电【diàn】子传输层制备的钙钛矿电池的光电转【zhuǎn】换效率已经达到18.1%,这是目前【qián】金属材料与钙【gài】钛矿层直接接触器【qì】件所达到的最高【gāo】效率,也【yě】是足以媲美【měi】传统【tǒng】PCBM作为有机【jī】电子传【chuán】输层的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。而且【qiě】相比【bǐ】于有机电子传输层的制备条件【jiàn】,Ti层的制备【bèi】和成本【běn】更为简单【dān】与低廉。