原子层沉积AlOx对无空穴传输材料钙钛矿太阳能电池性能影响研究

摘要

近年来,基于CH3NH3PbI3的钙钛矿太阳能电池成为研究热点.目前以Spiro-OMeTAD作为空穴传输材料(Hole Transport Material,HTM)的钙钛矿太阳能电池光电转换效率已突破15％.其中,发展无HTM钙钛矿电池是简化电池结构,降低电池成本的一个重要途径.无HTM的钙钛矿电池最初是由L.Etgar及其合作者发展起来的,电池效率达到8％.本组采用两步法制备了无HTM钙钛矿电池效率达到10.49％.基于前期工作基础,采用原子层沉积技术(ALD)在钙钛矿-Au界面引入超薄AlOx层,构建M-I-S结构,分析了AlOx对钙钛矿-Au界面电子传输的作用机理,并对AlOx的沉积条件进行了系统的优化.研究表明,经AlOx处理后电池的短路电流(Jsc)明显提高,说明电池收集电子和空穴的性能得到改善.通过初步优化AlOx的沉积条件,无HTM钙钛矿电池的平均效率由8.5％提高到10％.