【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，大連化物所太陽能研究部薄膜太陽能電池研究組(DNL1606組)楊棟研究員和劉生忠研究員團(tuán)隊(duì)采用電子傳輸層中氧空位缺陷填充的策略，制備出目前有文獻(xiàn)報(bào)道的最高效率的柔性鈣鈦礦太陽能電池組件。
 

　　柔性鈣鈦礦太陽能電池由于具有質(zhì)量輕，便攜式，高功質(zhì)比等優(yōu)點(diǎn)被廣泛關(guān)注。該團(tuán)隊(duì)長期致力于柔性鈣鈦礦太陽能電池中低溫條件下制備高質(zhì)量鈣鈦礦吸光層和電子傳輸層的研究。團(tuán)隊(duì)早期開發(fā)了可室溫磁控濺射的TiO2電子傳輸層(Energy Environ. Sci.，2015)、可低溫制備的固態(tài)離子液體電子傳輸材料(Adv. Mater. ，2016)，制備出高效率柔性鈣鈦礦太陽能電池。隨后，團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)二甲基硫醚添加劑延緩鈣鈦礦的結(jié)晶過程，提升鈣鈦礦吸光層的質(zhì)量，再次提升了柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率(Adv. Mater.，2018)。
 

　　本工作中，團(tuán)隊(duì)利用紫外光照射產(chǎn)生的氧和羥基自由基處理SnO2電子傳輸層，降低了SnO2薄膜中的氧空位缺陷。研究發(fā)現(xiàn)，由于給電子羥基的引入使得SnO2的能級(jí)向上移動(dòng)，有利于鈣鈦礦中電子的導(dǎo)出；羥基可以在SnO2和鈣鈦礦之間形成氫鍵，改善界面接觸，提供電荷傳輸?shù)耐ǖ溃惶幚砗骃nO2表面的浸潤性得到有效改善，更利于制備大面積均勻的鈣鈦礦薄膜。最終，團(tuán)隊(duì)制備出面積為36.50cm2的柔性鈣鈦礦電池組件，效率達(dá)到18.71%，這是目前有文獻(xiàn)報(bào)道的柔性鈣鈦礦組件的最高效率。同時(shí)，柔性鈣鈦礦組件表現(xiàn)出良好得機(jī)械性能，器件在彎曲1000次后，仍可保持83%的原有效率。該工作提出了一種簡(jiǎn)單有效的界面處理方式，為促進(jìn)高性能柔性鈣鈦礦電池組件的發(fā)展提供了有效途徑。
 

　　上述工作以“Highest-Efficiency Flexible Perovskite Solar Module by Interface Engineering for Efficient Charge-Transfer”為題，于近日發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。該工作得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。(文/圖 楊棟、段連杰)