从中【zhōng】国【guó】科学院网站获悉,近【jìn】期,中国科【kē】学院合肥物质【zhì】科学【xué】研究院固体物理研究所李新化课【kè】题组与【yǔ】戴建明【míng】课题组合作,在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展【zhǎn】,开发了一【yī】种【zhǒng】无【wú】有机电子【zǐ】传输层的新型高效钙钛矿太【tài】阳能电【diàn】池。

据悉,固【gù】体所研究人员利用金属钛【tài】(Ti)取代有【yǒu】机电子传输层,设计出钙钛【tài】矿太阳能电池(ITO(阳极透【tòu】明导电玻璃)/PTAA(有机空穴传输层)/MAPbI3/Ti/Cathode (阴极金【jīn】属))结构。研究表明【míng】,利用Ti的【de】高粘滞【zhì】性制备【bèi】的Ti (10nm)层能够完整【zhěng】共【gòng】型【xíng】地覆盖【gài】在钙钛【tài】矿表面,有利【lì】于降低电【diàn】极接【jiē】触电阻,并且【qiě】能够有效抑制阴极金属在钙【gài】钛矿器件中【zhōng】的【de】扩散,从而有助于保护器件结构的完整【zhěng】性和稳【wěn】定性【xìng】;另一方面,在Ti与【yǔ】MAPbI3的界【jiè】面处【chù】,Ti与【yǔ】甲胺离子(MA+)形成Ti-N键,能【néng】够抑制MAPbI3因表层【céng】MA+的挥发而引起的分【fèn】解【jiě】,进一步提高了器件的稳定性。

据了【le】解,研究【jiū】结【jié】果显示利【lì】用Ti作为电子【zǐ】传输层制备的钙钛矿电池的【de】光电转换效率已经达到18.1%,这是目前金【jīn】属材【cái】料与钙钛矿【kuàng】层直【zhí】接接【jiē】触器件所【suǒ】达【dá】到的最高效率,也是足以媲美传统PCBM作为有机电子传【chuán】输层的钙钛【tài】矿太阳能电池的【de】光电转换【huàn】效率。而且【qiě】相【xiàng】比于有机电【diàn】子传输【shū】层的制备条件,Ti层的制备和成本【běn】更为简单与【yǔ】低廉。