ACS Energy Lett：氟化羧酸改善无空穴传输层钙钛矿太阳能电池器件效率

纳米技术

2021-08-15

钙钛矿材料的载流子呈双极性，因此没有载流子传输层的钙钛矿太阳能电池结构在理论上是可行的，但是这种没有载流子传输层结构的太阳能电池器件的电池效率需要改善。

有鉴于此，美国宾州州立大学Tao Ye、Kai Wang、Shashank Priya等报道在没有空穴传输层的钙钛矿太阳能电池实现了突破进展，发展了价格具有优势的高性能无空穴传输层钙钛矿太阳能电池、三层结构太阳能电池器件，结构分别为(FTO)/SnO₂/perovskite/carbon、FTO/perovskite/carbon。

本文要点：

（1）

作者通过引入全氟代十四酸PFTeDA（perfluorotetradecanoic acid）抑制钙钛矿的离子移动、晶体缺陷位点，这种作用通过全氟代十四酸PFTeDA分子中C-F化学键、羰基结构。因此在碳基结构的无空穴传输层电池器件中实现了达到记录的峰值效率18.9 %。

（2）

作者通过相关表征，发现全氟代十四酸PFTeDA分布在钙钛矿晶体的晶界上，因此改善了具有价格优势的无空穴传输层钙钛矿电池器件在环境、加热、光照条件的稳定性。

参考文献

Tao Ye*, Yuchen Hou, Amin Nozariasbmarz, Dong Yang, Jungjin Yoon, Luyao Zheng, Ke Wang, Kai Wang*, Seeram Ramakrishna, and Shashank Priya*, Cost-Effective High-Performance Charge-Carrier-Transport-Layer-Free Perovskite Solar Cells Achieved by Suppressing Ion Migration, ACS Energy Lett. 2021, 6, 3044–3052

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01186

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c01186