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以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作為空穴傳輸層的鈣鈦礦光伏電池及其制備方法。針對現(xiàn)有技術的不足,目的在于提供一種MoO3/PEDOT:PSS薄膜作為空穴傳輸層的鈣鈦礦光伏電池及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術方案為:一種以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作為空穴傳輸層的鈣鈦礦光伏電池,其特征在于,電池由下到上依次包括透明導電襯底、MoO3/PEDOT:PSS空穴傳輸層、鈣鈦礦光敏層、電子傳輸層和反射電極。
進一步的,上述方案中,所述的透明導電襯底為沉積有ITO、FTO、AZO的玻璃襯底或者柔性襯底。
進一步的,上述方案中,所述的光伏電池使用MoO3/PEDOT:PSS作為空穴傳輸層。
進一步的,上述方案中,所述的鈣鈦礦光敏層為CH3NH3PbI3、CH3NH3PbI3-xClx、CH3NH3PbBr3、CsPbI3、CsPbI3-xClx、CsPbBr3中的一種。
進一步的,上述方案中,所述的電子傳輸層為C60、C70、PCBM中的一種,作為改進,在制備電子傳輸層上繼續(xù)制備一層Bphen、BCP、AlQ3中的一種作為電極修飾層。
進一步的,上述方案中,所述的反射電極為Al電極、Ag電極或者Au電極中的一種。
PEDOT:PSS廣泛用于鈣鈦礦太陽能電池(PSC),是的空穴傳輸層(HTL)。然而,與傳統(tǒng)的平面PSC(壓區(qū))相比,基于PEDOT:PSS HTL的反向平面PSC通常表現(xiàn)出高達200 mV的電壓損耗。
SEM,AFM和XPS測量表明,CsI通過與PbI2反應形成CsPbI3來改變PEDOT:PSS和鈣鈦礦之間的界面,從而促進界面接觸和電荷傳輸。
在CsI-修飾(CsI-PEDOT:PSS)之后,PEDOT:PSS的空穴傳輸性質和空穴提取得到增強,而能級更有利并且電荷復合得到抑制。
與原始PEDOT:PSS相比,它遭受大的非輻射復合損耗(0.375 V),CsI-PEDOT:PSS使器件實現(xiàn)了令人印象深刻的低非輻射電壓損耗(僅0.287 V)。
使用CsI-PEDOT:PSS的反向PSC顯示出小的電壓損失并實現(xiàn)高VOC(1.084 V),的功率轉換效率(PCE)為20.22%,并且沒有滯后現(xiàn)象,而沒有CsI的參考組顯示效率僅為16.57%。
近日,美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)Ali Khademhosseini和Shiming Zhang等研究者利用PEDOT:PSS體系的室溫凝膠化特性,借助表面活性劑的輔助,在室溫條件下實現(xiàn)了具有可注射性的新型導電PEDOT:PSS凝膠體系的大面積簡便制備?;诤唵蔚淖⑸涑尚偷确椒?,可實現(xiàn)纖維狀、曲面基底膜等多種PEDOT:PSS形態(tài)柔性器件的制備。經過PSS摻雜的PEDOT可以很好地分散在水溶液中,進而形成具有導電率高、透光性好、耐熱、綠色環(huán)保等優(yōu)點的薄膜。同時,該PEDOT:PSS凝膠體系展現(xiàn)出優(yōu)異的自愈合性能,在開發(fā)有機生物電子器件方面具有廣闊的應用前景。