Sol Energy Mater & Sol Cells:王世伟课题组获高质量钙钛矿薄膜

发布者:AIMS发布时间:2017-10-16浏览次数:

  清洁能源是近年来全世界科学家十分关注的研究领域,光电转换材料及光伏发电也成为人们重点研究和开发的方向,有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳电池作为光伏领域的一匹黑马,发展速度空前惊人,产业化前景十分可观,随之,其中相关的基础研究和机理探索也得到相关科学家的研究兴趣。

  作为传统的光伏器件,通常由阳极电极,空穴传输层,活性层,电子传输层和阴极电极组成,除了器件材料本身性能以外,器件层间界面优化也是获得优良器件性能的关键环节,以介孔型二氧化钛作为电子传输层已是该领域比较成熟和认可的技术,它的引入显著提高了钙钛矿的成膜质量和两相接触界面,器件性能也因此显著提高并更加稳定。然而,器件活性层与空穴传输层界面优化调控的报道并不多,因为CH3NH3PbI3薄膜湿度稳定性相对较差,更多报道集中于薄膜中高的结晶度和连续成膜性。王世伟团队首次采用混合溶剂刻蚀技术,制备了具有纳米线形貌的钙钛矿薄膜,通过控制混合溶剂中极性溶剂的含量和种类,可以精确调控纳米线的尺度,纳米线形貌增加了钙钛矿薄膜与空穴传输层的充分接触和电荷传输。而后,该团队首次采用热旋涂技术,在介孔二氧化钛基底上制备了具有毫米尺寸的CH3NH3PbI3晶体薄膜,解决了以往钙钛矿薄膜晶体尺寸小,薄膜有针孔等技术难题。通过以上方法制备得到的钙钛矿薄膜电池的光电转换效率达到了17.6%。该成果发表在Solar Energy Materials & Solar Cells, 167 (2017) 173-177Solar Energy Materials & Solar Cells, 163 (2017) 120-124.

  团队负责人王世伟教授,吉林大学博士,新加坡南洋理工大学博士后,主要研究领域包括:有机半导体材料与器件,钙钛矿材料与器件,高分子减震降噪材料等。