CN113193117A - 一种基于对甲氧基苯乙酸钝化剂的钙钛矿太阳电池 - Google Patents
一种基于对甲氧基苯乙酸钝化剂的钙钛矿太阳电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113193117A CN113193117A CN202110479820.3A CN202110479820A CN113193117A CN 113193117 A CN113193117 A CN 113193117A CN 202110479820 A CN202110479820 A CN 202110479820A CN 113193117 A CN113193117 A CN 113193117A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perovskite
- organic molecule
- passivating agent
- solar cell
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- NRPFNQUDKRYCNX-UHFFFAOYSA-N 4-methoxyphenylacetic acid Chemical compound COC1=CC=C(CC(O)=O)C=C1 NRPFNQUDKRYCNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 12
- WLJVXDMOQOGPHL-UHFFFAOYSA-N phenylacetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1 WLJVXDMOQOGPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical group C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003279 phenylacetic acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229960003424 phenylacetic acid Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 5
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 100
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 16
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 16
- XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 207739-72-8 Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N(C=1C=C2C3(C4=CC(=CC=C4C2=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC(=CC=C1C1=CC=C(C=C13)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=C(OC)C=C1 XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 14
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001167 Poly(triaryl amine) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- BQVVSSAWECGTRN-UHFFFAOYSA-L copper;dithiocyanate Chemical compound [Cu+2].[S-]C#N.[S-]C#N BQVVSSAWECGTRN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 4
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- LGDCSNDMFFFSHY-UHFFFAOYSA-N 4-butyl-n,n-diphenylaniline Chemical compound C1=CC(CCCC)=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 LGDCSNDMFFFSHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 101001102158 Homo sapiens Phosphatidylserine synthase 1 Proteins 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JKSIBASBWOCEBD-UHFFFAOYSA-N N,N-bis(4-methoxyphenyl)-9,9'-spirobi[fluorene]-1-amine Chemical compound COc1ccc(cc1)N(c1ccc(OC)cc1)c1cccc2-c3ccccc3C3(c4ccccc4-c4ccccc34)c12 JKSIBASBWOCEBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 102100039298 Phosphatidylserine synthase 1 Human genes 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 2
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UPGUYPUREGXCCQ-UHFFFAOYSA-N cerium(3+) indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[In+3].[Ce+3] UPGUYPUREGXCCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- PDZKZMQQDCHTNF-UHFFFAOYSA-M copper(1+);thiocyanate Chemical compound [Cu+].[S-]C#N PDZKZMQQDCHTNF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002795 guanidino group Chemical group C(N)(=N)N* 0.000 claims description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATFCOADKYSRZES-UHFFFAOYSA-N indium;oxotungsten Chemical compound [In].[W]=O ATFCOADKYSRZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 2
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 claims description 2
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 32
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 8
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005516 deep trap Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000003739 carbamimidoyl group Chemical group C(N)(=N)* 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001894 space-charge-limited current method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/311—Purifying organic semiconductor materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于有机分子钝化剂的钙钛矿太阳电池及其制备方法，属于太阳电池领域。该结构包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸收层、有机分子钝化层、空穴传输层和金属电极。所述有机分子钝化剂为对甲氧基苯乙酸、苯甲醚、苯乙酸等苯环上具有‑COOH或‑CH3O的化合物及其衍生物中的至少一种。采用该钝化剂对钙钛矿薄膜的上下表面或薄膜内部进行钝化处理，可有效降低钙钛矿薄膜表面或体内的缺陷密度、抑制非辐射复合、增强钙钛矿薄膜的内建电场，提高钙钛矿太阳电池的性能。本发明提出的有机分子钝化剂适用于单结钙钛矿太阳电池，钙钛矿/晶硅或钙钛矿/钙钛矿等多结叠层太阳电池，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于钙钛矿太阳电池领域，具体涉及关于一种基于对甲氧基苯乙酸(MPA)作为钝化剂的钙钛矿太阳电池结构及其制备方法。
技术背景
尽管有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池因其非凡的光电特性而得到了快速的发展，但由于快速的加工条件和复杂的前驱体组成，多晶钙钛矿薄膜中仍存在大量的缺陷。这些缺陷充当了非辐射复合中心，从而对钙钛矿太阳电池的性能和稳定性产生负面影响。由于钙钛矿晶体的热稳定性较低，在钙钛矿薄膜热退火过程中，有机阳离子可能会挥发，这会导致钙钛矿膜的快速分解以及大量配位不足的Pb2+的形成。卤化物离子的蒸发或氧化也可能在钙钛矿膜表面和晶界处留下配位不足的Pb2+。理论和实验研究表明，配位不足的Pb2+会导致带隙中缺陷态的产生，从而造成电荷非辐射复合通道增加，在外加偏压下的离子迁移增强以及水/氧等环境因素的渗透。此外，Pb-I反位缺陷也是一种深能级陷阱，会在器件工作期间引起载流子非辐射复合，从而影响器件的效率和稳定性。钙钛矿吸收体的离子特性促使有机分子通过末端官能团与其产生相互作用来钝化缺陷。目前，带有特定官能团的有机分子充当钝化剂来消除钙钛矿薄膜表面及晶界处的深能级缺陷已成为提高钙钛矿太阳电池性能的主流技术手段。但大多数钝化剂只能减少或消除一种类型的缺陷态，对器件的性能提升有限。因此，需要开发一种含有多个官能团以降低多种缺陷密度的有机分子来显著提升钙钛矿太阳电池的光伏性能。
发明内容
本发明目的旨在进一步提高钙钛矿薄膜的质量以及提升钙钛矿太阳电池的性能，提出一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，将含有-CH3O或-COOH的有机分子钝化剂对钙钛矿薄膜的上下表面或钙钛矿薄膜内部进行简单有效的处理而无需退火，能够获得缺陷密度降低、非辐射复合损失减少、内建电场增强的高质量钙钛矿薄膜以及光电转换效率和环境稳定性同步提升的钙钛矿太阳电池。该钝化剂不仅适用于单结钙钛矿太阳电池，还适用于钙钛矿/晶硅多结叠层太阳电池或钙钛矿/钙钛矿多结叠层太阳电池。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于结构包括：1)透明导电衬底；2)电子传输层；3)钙钛矿吸收层；4)有机分子钝化剂层；5)空穴传输层；6)金属电极。衬底可以是但不局限于玻璃、金属、硅片、纤维织物、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物等柔性或刚性衬底中的至少一种；透明导电膜可以是但不局限于氧化铟锡(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺铟氧化锌(IZO)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化铟钨(IWO)、氧化铟铈(ICO)等氧化物薄膜中的至少一种；金属电极可以是但不局限于Au、Ag、Al、Cu、Ti等各类金属中的至少一种；电子传输层可以是但不局限于二氧化钛(TiO2)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、聚苯乙烯磺酸盐(如PSSA)、富勒烯衍生物(如PCBM)、聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、石墨烯、氧化锌锡、金属酞菁分子材料、富勒烯等材料中的至少一种；空穴传输层可以是但不局限于氧化镍(NiOx)、氧化钼(MoOx)、氧化钨(WOx)、五氧化二钒(V2Ox)、硫氰酸亚铜(CuSCN)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐(如PEDOT:PSS)、硫氰化铜、碘化亚铜、硫化锌、二硫化钥、氧化铬、氧化钥、聚乙烯咔唑、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物(Poly-TPD)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)等材料中的至少一种；钙钛矿吸收层为有机-无机杂化ABX3结构的钙钛矿材料，其中A位阳离子为锂、钠、钾、铷、铯、胺基、脒基、胍基化合物中的至少一种，B位阳离子为Pb2+、Sn2+、Ge2+、Sb2+、Bi3+等分布在第四、第五和第六等主族元素中的至少一种，X位阴离子为I-、Cl-、Br-等卤素元素中的至少一种；有机分子钝化剂为对甲氧基苯乙酸、苯甲醚、苯乙酸等苯环上具有-COOH或-CH3O的化合物及其衍生物中的至少一种。
上述的基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于所述的电子或空穴传输层、钙钛矿吸收层、有机分子钝化剂层等功能层的制备方法可以是但不局限于旋涂法、刮涂法、辊涂法、狭缝涂布法中的至少一种；所述的金属电极的制备方法为热蒸发沉积。
上述的基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于所述有机分子钝化剂层的添加位置可以是钙钛矿吸收层与空穴传输层之间、钙钛矿吸收层与电子传输层之间、钙钛矿吸收层中的至少一种。所述的添加到钙钛矿吸收层与空穴传输层之间的有机分子钝化剂的制备步骤包括：首先制备浓度为0.01～10mg/ml的有机分子钝化剂溶液，溶剂为氯苯、异丙醇等不溶解钙钛矿材料的有机溶剂中的至少一种，将有机分子钝化剂溶液沉积在钙钛矿吸收层上，无需加热；所述的添加到钙钛矿吸收层与电子传输层之间的有机分子钝化剂的制备步骤包括：首先制备浓度为0.01～10mg/ml的有机分子钝化剂溶液，溶剂为酰胺类溶剂、砜类/亚砜类溶剂、酯类溶剂、烃类、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、芳香烃，例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁内酯、乙腈、氯苯、甲苯、异丙醇中的至少一种，将有机分子钝化剂溶液沉积在电子传输层上，无需加热；所述添加到钙钛矿吸收层中的有机分子钝化剂的制备步骤包括：首先将0.01～10mg/ml的有机分子钝化剂添加到钙钛矿前体溶液中，随钙钛矿前体溶液一起成膜。
本发明的有益效果是：采用对甲氧基苯乙酸或其衍生物作为钝化剂对钙钛矿薄膜上表面、下表面或钙钛矿薄膜内部进行处理，可有效降低钙钛矿薄膜表面或体内的缺陷密度，从而抑制缺陷介导的非辐射复合，减少能量损失，同时能够增强钙钛矿薄膜内的内建电场从而加速光生载流子的分离，最终提高钙钛矿太阳电池的效率和环境稳定性。其原理是有机分子钝化剂中-COOH上的酮基氧原子通过路易斯酸碱(Lewis base-acid)相互作用来钝化表面的铅反位缺陷，-CH3O上的氧供体与未配位的Pb2+之间形成配位共价键，从而大幅降低钙钛矿膜表面或体内的缺陷密度。此外，该方法不仅适用于单结钙钛矿太阳电池，还适用于钙钛矿/晶硅多结叠层太阳电池或钙钛矿/钙钛矿多结叠层太阳电池，具有广阔应用前景。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池的结构示意图；
图2是对甲氧基苯乙酸、苯甲醚、苯乙酸的化学结构示意图；
图3是本发明具体实施例1中对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的空间电荷限制电流密度曲线；
图4是本发明具体实施例1中对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的稳态光致发光谱；
图5是本发明具体实施例1中对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的电容-电压曲线；
图6是本发明具体实施例1中对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的钙钛矿太阳电池的电流密度-电压曲线；
图7是本发明具体实施例6中对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜后的柔性钙钛矿太阳电池的电流密度-电压曲线。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案和优势更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明所述的技术方案作进一步的详细说明，但所描述的实施例仅为本发明所有可能实施例中的一部分，并不限于此。
本发明提供的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，如图1所示，包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层、有机分子钝化剂层和金属电极。所述有机分子钝化剂的化学结构式如图2所示。
实施例1
1)采用ITO/玻璃作为衬底，并用清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇对其进行超声波清洗。
2)采用浓度为2.5wt.％的SnO2溶液制备电子传输层，并以4000rpm的转速旋涂30s。
3)在SnO2传输层上，采用两步旋涂法制备钙钛矿吸收层。先将1.5M PbI2溶液以1500rpm的转速旋涂30s并70℃退火。然后在PbI2层表面滴加有机盐溶液，以2000rpm的转速旋涂30s并在150℃下退火，制得钙钛矿薄膜。
4)在钙钛矿吸收层上制备对甲氧基苯乙酸钝化层。对甲氧基苯乙酸溶液溶度为3mg/ml，溶剂为氯苯，并以5000rpm的转速旋涂30s。
5)在钝化层上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层，并将Spiro-OMeTAD溶液以4000rpm的转速旋涂30s。
6)沉积80nm Au作为金属电极。
7)所述的对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的空间电荷限制电流密度曲线如图3所示，缺陷密度由1.6×1015cm-3降低到1.0×1015cm-3。
8)所述的对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的稳态光致发光谱如图4所示，可以看到明显提高的光致发光强度。
9)所述的对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的电容-电压曲线如图5所示，内建电势由0.71V明显提升至1.20V。
10)所述的对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜前以及处理后的钙钛矿太阳电池的电流密度-电压曲线如图6所示，对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜后的钙钛矿太阳能电池的最高效率为22.32％，具体参数为：短路电流：24.52mA/cm2，开路电压：1.117V，填充因子：81.48％。
实施例2
1)采用ITO/玻璃作为衬底，并用清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇对其进行超声波清洗。
2)采用浓度为2.5wt.％的SnO2溶液制备电子传输层，并以4000rpm的转速旋涂30s。
3)在SnO2传输层上，采用两步旋涂法制备钙钛矿吸收层。先将1.5M PbI2溶液以1500rpm的转速旋涂30s并70℃退火。然后在PbI2层表面滴加有机盐溶液，以2000rpm的转速旋涂30s并在150℃下退火，制得钙钛矿薄膜。
4)在钙钛矿吸收层上制备苯甲醚钝化层。将苯甲醚稀释在氯苯中，浓度为3mg/ml，并以5000rpm的转速旋涂30s。
5)在钝化层上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层，并将Spiro-OMeTAD溶液以4000rpm的转速旋涂30s。
6)沉积80nm Au作为金属电极。
实施例3
1)采用ITO/玻璃作为衬底，并用清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇对其进行超声波清洗。
2)采用浓度为2.5wt.％的SnO2溶液制备电子传输层，并以4000rpm的转速旋涂30s。
3)在SnO2传输层上，采用两步旋涂法制备钙钛矿吸收层。先将1.5M PbI2溶液以1500rpm的转速旋涂30s并70℃退火。然后在PbI2层表面滴加有机盐溶液，以2000rpm的转速旋涂30s并在150℃下退火，制得钙钛矿薄膜。
4)在钙钛矿吸收层上制备苯乙酸钝化层。苯乙酸溶液溶度为3mg/ml，溶剂为氯苯，并以5000rpm的转速旋涂30s。
5)在钝化层上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层，并将Spiro-OMeTAD溶液以4000rpm的转速旋涂30s。
6)沉积80nm Au作为金属电极。
实施例4
1)采用ITO/玻璃作为衬底，并用清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇对其进行超声波清洗。
2)采用浓度为2.5wt.％的SnO2溶液制备电子传输层，并以4000rpm的转速旋涂30s。
3)在SnO2传输层上制备对甲氧基苯乙酸钝化层。对甲氧基苯乙酸溶液溶度为0.5mg/ml，溶剂为氯苯，并以5000rpm的转速旋涂30s。
4)在钝化层上，采用两步旋涂法制备钙钛矿吸收层。先将1.5M PbI2溶液以1500rpm的转速旋涂30s并70℃退火。然后在PbI2层表面滴加有机盐溶液，以2000rpm的转速旋涂30s并在150℃下退火，制得钙钛矿薄膜。
5)在钙钛矿吸收层上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层，并将Spiro-OMeTAD溶液以4000rpm的转速旋涂30s。
6)沉积80nm Au作为金属电极。
实施例5
1)采用ITO/玻璃作为衬底，并用清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇对其进行超声波清洗。
2)采用浓度为2.5wt.％的SnO2溶液制备电子传输层，并以4000rpm的转速旋涂30s。
3)在SnO2传输层上，采用两步旋涂法制备钙钛矿吸收层，并将对甲氧基苯乙酸添加到钙钛矿前体溶液中。先将1.5M PbI2溶液以1500rpm的转速旋涂30s并70℃退火，将3mg对甲氧基苯乙酸添加到有机盐溶液中，并在PbI2层表面滴加有机盐溶液，以2000rpm的转速旋涂30s并在150℃下退火，制得钙钛矿薄膜。
4)在钙钛矿吸收层上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层，并将Spiro-OMeTAD溶液以4000rpm的转速旋涂30s。
5)沉积80nm Au作为金属电极。
实施例6
1)采用ITO/PET作为衬底，并用紫外臭氧仪处理20min。
2)采用浓度为2.5wt.％的SnO2溶液制备电子传输层，并以4000rpm的转速旋涂30s。
3)在SnO2传输层上，采用两步旋涂法制备钙钛矿吸收层。先将1.5M PbI2溶液以1500rpm的转速旋涂30s并70℃退火。然后在PbI2层表面滴加有机盐溶液，以2000rpm的转速旋涂30s并在130℃下退火，制得钙钛矿薄膜。
4)在钙钛矿吸收层上制备对甲氧基苯乙酸钝化层。对甲氧基苯乙酸溶液溶度为1mg/ml，溶剂为氯苯，并以5000rpm的转速旋涂30s。
5)在钝化层上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层，并将Spiro-OMeTAD溶液以4000rpm的转速旋涂30s。
6)沉积80nm Au作为金属电极。
7)所述的对甲氧基苯乙酸处理钙钛矿薄膜后的柔性钙钛矿太阳电池的电流密度-电压曲线如图7所示，柔性钙钛矿太阳能电池的最高效率为20.11％，具体参数为：短路电流：24.58mA/cm2，开路电压：1.070V，填充因子：76.45％。
以上所述，仅为本发明优选的具体实施方式，并非对本发明保护范围的限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，对任何熟悉本技术领域的技术人员来说，其依然可以对上述实施例所描述的技术方案进行变化或替换，但是凡在本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于对甲氧基苯乙酸(MPA)作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于结构包括：1)透明导电衬底；2)电子传输层；3)钙钛矿吸收层；4)有机分子钝化剂层；5)空穴传输层；6)金属电极；电子传输层和空穴传输层位置可以互换形成PIN或NIP型结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于所述衬底可以是但不局限于玻璃、金属、硅片、纤维织物、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物等柔性或刚性衬底中的至少一种；所述透明导电膜可以是但不局限于氧化铟锡(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺铟氧化锌(IZO)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化铟钨(IWO)、氧化铟铈(ICO)等氧化物薄膜中的至少一种；所述的金属电极可以是但不局限于Au、Ag、Al、Cu、Ti等各类金属中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于所述的电子传输层可以是但不局限于二氧化钛(TiO2)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、聚苯乙烯磺酸盐(如PSSA)、富勒烯衍生物(如PCBM)、聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、石墨烯、氧化锌锡、金属酞菁分子材料、富勒烯等材料中的至少一种；所述的空穴传输层可以是但不局限于氧化镍(NiOx)、氧化钼(MoOx)、氧化钨(WOx)、五氧化二钒(V2Ox)、硫氰酸亚铜(CuSCN)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐(如PEDOT:PSS)、硫氰化铜、碘化亚铜、硫化锌、二硫化钥、氧化铬、氧化钥、聚乙烯咔唑、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物(Poly-TPD)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)等材料中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于所述的钙钛矿吸收层为有机-无机杂化ABX3结构的钙钛矿材料，其中A位阳离子为锂、钠、钾、铷、铯、胺基、脒基、胍基化合物中的至少一种；B位阳离子为Pb2+、Sn2+、Ge2+、Sb2+、Bi3+等分布在第四、第五和第六等主族元素中的至少一种；X位阴离子为I-、Cl-、Br-等卤素元素中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于所述有机分子钝化剂为对甲氧基苯乙酸、苯甲醚、苯乙酸等苯环上具有-COOH或-CH3O的化合物及其衍生物中的至少一种。
6.根据权利要求3、4、5中所述的电子或空穴传输层、钙钛矿吸收层、有机分子钝化剂层等功能层的制备方法可以是但不局限于旋涂法、刮涂法、辊涂法、喷涂法、狭缝涂布法中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的有机分子钝化剂层，其特征在于所述有机分子钝化剂层的添加位置可以是钙钛矿吸收层与空穴传输层之间、钙钛矿吸收层与电子传输层之间、钙钛矿吸收层中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的添加到钙钛矿吸收层与空穴传输层之间的有机分子钝化剂的制备步骤包括：首先制备浓度为0.01～10mg/ml的有机分子钝化剂溶液，溶剂为氯苯、异丙醇等不溶解钙钛矿材料的有机溶剂中的至少一种；将有机分子钝化剂溶液沉积在钙钛矿吸收层上，无需加热。所述的添加到钙钛矿吸收层与电子传输层之间的有机分子钝化剂的制备步骤包括：首先制备浓度为0.01～10mg/ml的有机分子钝化剂溶液，溶剂为酰胺类溶剂、砜类/亚砜类溶剂、酯类溶剂、烃类、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、芳香烃，例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁内酯、乙腈、氯苯、甲苯、异丙醇中的至少一种；将有机分子钝化剂溶液沉积在电子传输层上，无需加热。所述添加到钙钛矿吸收层中的有机分子钝化剂的制备步骤包括：首先将浓度0.01～10mg/ml的有机分子钝化剂添加到钙钛矿前体溶液中，随钙钛矿前体溶液一起成膜。
9.根据权利要求1所述的一种基于对甲氧基苯乙酸作为钝化剂的钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述的有机分子钝化剂可以适用于单结钙钛矿太阳电池、钙钛矿/晶硅多结叠层太阳电池、钙钛矿/钙钛矿多结叠层太阳电池中的至少一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110479820.3A CN113193117A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种基于对甲氧基苯乙酸钝化剂的钙钛矿太阳电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110479820.3A CN113193117A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种基于对甲氧基苯乙酸钝化剂的钙钛矿太阳电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113193117A true CN113193117A (zh) | 2021-07-30 |
Family
ID=76983011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110479820.3A Pending CN113193117A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种基于对甲氧基苯乙酸钝化剂的钙钛矿太阳电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113193117A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113675345A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 陕西科技大学 | 一种钙钛矿光吸收层薄膜及其表面缺陷钝化的方法 |
| CN113948646A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-18 | 华能新能源股份有限公司 | 一种钙钛矿多晶薄膜的钝化方法和电池 |
| CN115117246A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-27 | 中国计量大学 | 一种Lewis碱表面修饰的全无机钙钛矿薄膜及其制备方法 |
| CN115863457A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-28 | 云南师范大学 | 一种基于非铅Cs2AgBiBr6双钙钛矿薄膜的太阳电池及其制备方法 |
| CN116230799A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-06 | 南开大学 | 一种3-氨基-5-溴吡啶-2-甲酰胺材料钝化无机钙钛矿基太阳电池及制备方法 |
| CN116904187A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-10-20 | 重庆邮电大学 | 一种苯甲酸改性的无铅金属卤化物钙钛矿微米晶材料的制备方法及其产品和应用 |
| WO2023202389A1 (zh) * | 2022-04-21 | 2023-10-26 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池的卤化铅回收及其利用方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108417722A (zh) * | 2018-03-31 | 2018-08-17 | 南开大学 | 一种基于离子液添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法 |
| CN110649165A (zh) * | 2019-04-04 | 2020-01-03 | 原秀玲 | 一种以四苯基联苯二胺衍生物为空穴传输材料的钙钛矿电池 |
| CN111029463A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-04-17 | 南开大学 | 一种钙钛矿薄膜及具有钙钛矿薄膜的太阳能电池 |
| CN111293222A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-16 | 南开大学 | 正交叉指全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法 |
| CN111312900A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-19 | 南开大学 | 平行叉指全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法 |
| CN111564560A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-08-21 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN112563422A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 河北工业大学 | 一种基于马来酰亚胺基十一酸修饰的高稳定钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN112635679A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-09 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种提高有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池开路电压的方法 |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202110479820.3A patent/CN113193117A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108417722A (zh) * | 2018-03-31 | 2018-08-17 | 南开大学 | 一种基于离子液添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法 |
| CN110649165A (zh) * | 2019-04-04 | 2020-01-03 | 原秀玲 | 一种以四苯基联苯二胺衍生物为空穴传输材料的钙钛矿电池 |
| CN111029463A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-04-17 | 南开大学 | 一种钙钛矿薄膜及具有钙钛矿薄膜的太阳能电池 |
| CN111293222A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-16 | 南开大学 | 正交叉指全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法 |
| CN111312900A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-19 | 南开大学 | 平行叉指全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法 |
| CN111564560A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-08-21 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN112563422A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 河北工业大学 | 一种基于马来酰亚胺基十一酸修饰的高稳定钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN112635679A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-09 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种提高有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池开路电压的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ING ZHUANG等: "Interfacial Passivation for Perovskite Solar Cells: The Effects of the Functional Group in Phenethylammonium Iodide", 《ACS ENERGY LETT》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113675345A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 陕西科技大学 | 一种钙钛矿光吸收层薄膜及其表面缺陷钝化的方法 |
| CN113948646A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-18 | 华能新能源股份有限公司 | 一种钙钛矿多晶薄膜的钝化方法和电池 |
| CN113948646B (zh) * | 2021-10-15 | 2022-09-13 | 华能新能源股份有限公司 | 一种钙钛矿多晶薄膜的钝化方法和电池 |
| WO2023202389A1 (zh) * | 2022-04-21 | 2023-10-26 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池的卤化铅回收及其利用方法 |
| CN115117246A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-27 | 中国计量大学 | 一种Lewis碱表面修饰的全无机钙钛矿薄膜及其制备方法 |
| CN115863457A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-28 | 云南师范大学 | 一种基于非铅Cs2AgBiBr6双钙钛矿薄膜的太阳电池及其制备方法 |
| CN116230799A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-06 | 南开大学 | 一种3-氨基-5-溴吡啶-2-甲酰胺材料钝化无机钙钛矿基太阳电池及制备方法 |
| CN116230799B (zh) * | 2023-03-09 | 2024-01-26 | 南开大学 | 一种3-氨基-5-溴吡啶-2-甲酰胺材料钝化无机钙钛矿基太阳电池及制备方法 |
| CN116904187A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-10-20 | 重庆邮电大学 | 一种苯甲酸改性的无铅金属卤化物钙钛矿微米晶材料的制备方法及其产品和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113193117A (zh) | 一种基于对甲氧基苯乙酸钝化剂的钙钛矿太阳电池 | |
| Tonui et al. | Perovskites photovoltaic solar cells: An overview of current status | |
| Zhang et al. | V2O5 as hole transporting material for efficient all inorganic Sb2S3 solar cells | |
| Wang et al. | Enhanced performance of TiO2-based perovskite solar cells with Ru-doped TiO2 electron transport layer | |
| JP5775886B2 (ja) | ナノ構造無機−有機ヘテロ接合太陽電池の製造方法 | |
| US20120312375A1 (en) | All-Solid-State Heterojunction Solar Cell | |
| Upama et al. | Role of fullerene electron transport layer on the morphology and optoelectronic properties of perovskite solar cells | |
| CN108767118A (zh) | 一种三元全聚合物太阳能电池 | |
| CN108417722A (zh) | 一种基于离子液添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法 | |
| CN106531888A (zh) | 卟啉衍生物用于倒置钙钛矿太阳能电池中空穴传输层/钙钛矿层的界面修饰 | |
| Cao et al. | Bottom-contact passivation for high-performance perovskite solar cells using TaCl5-doped SnO2 as electron-transporting layer | |
| WO2018161707A1 (zh) | 有机光活性层复合墨水、有机太阳能电池及其制备方法 | |
| Raïssi et al. | Enhancing the short-circuit current, efficiency of inverted organic solar cells using tetra sulfonic copper phthalocyanine (TS-CuPc) as electron transporting layer | |
| KR102093431B1 (ko) | 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| CN114373871A (zh) | 叠层电池用高开压宽带隙钙钛矿顶电池的制备方法 | |
| CN112018242A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| KR102108139B1 (ko) | 나이트릴 화합물로 개질된 n형반도체를 갖는 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법 | |
| US20130291941A1 (en) | Solid-State Dye-Sensitized Solar Cell Using Sodium or Potassium Ionic Dopant | |
| Dahal et al. | Configuration of methylammonium lead iodide perovskite solar cell and its effect on the device's performance: a review | |
| CN111900254A (zh) | 一种SnO2薄膜钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| KR101794988B1 (ko) | 페로브스카이트 광흡수층 제조방법 및 이를 적용한 태양전지 제조방법 | |
| KR101791801B1 (ko) | 칼코겐원소로 개질된 n형 반도체를 갖는 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법 | |
| Luo et al. | Origin of increased efficiency and decreased hysteresis of perovskite solar cells by using 4-tert-butyl pyridine as interfacial modifier for TiO2 | |
| Radu et al. | Study of a new composite based on SnO2 nanoparticles—P3HT: PC71BM co-polymer blend, used as potential absorber in bulk heterojunction photovoltaic cells | |
| KR101701670B1 (ko) | 산소와 할로겐 원자로 개질 된 n형 반도체를 갖는 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20240315 |