鎓盐添加剂提升钙钛矿太阳能电池的光电性能研究

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2024年第1期北京时间：

作者：鲁涛, 陈思滢, 安志全, 张启明, 侯娟

单位：石河子大学理学院/先进储能材料与技术兵团重点实验室,新疆 石河子 832003

摘要：界面及晶界处存在的大量缺陷引起的非辐射复合阻碍了钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率和稳定性的提高。本研究将一种双功能鎓盐,4-甲基苯磺酸吡啶鎓盐(PPTS)作为添加剂添加到钙钛矿前驱体溶液中。结果表明,由于4-甲基苯磺酸吡啶鎓盐分子中磺酸基团与Pb2+相互作用,吡啶与I-相互作用,从而钝化缺陷,减少了非辐射复合损失。同时也调控钙钛矿薄膜的结晶,使得晶粒尺寸增大,结晶性提高。经过PPTS改性后,器件的开路电压(VOC)从1.03V提升至1.07V,填充因子(FF)从75%提升至78%。最终获得的太阳能电池光电转换效率(PCE)由19.41%提升至21.5%。

关键词：钙钛矿,缺陷钝化,非辐射复合,鎓盐,结晶调控

基金资助：国家自然科学基金项目(61704114);新疆生产建设兵团重点领域科技攻关项目(2018AB004)