石墨烯掺杂纳米氧化铝钙钛矿太阳电池骨架层/电子传输层性能研究

摘要

在本文中,我们以石墨烯掺杂的纳米氧化铝作为钙钛矿太阳电池中的骨架层/电子传输层,以石墨烯优异的导电性能改善纳米氧化铝导电子的能力,增加钙钛矿吸收太阳光激发后产生的电子在光阳极上的收集效率,提升光伏性能;研究发现,掺杂不同的石墨烯可明显改善电子收集性能,随着石墨烯含量的增加,太阳电池的短路电流有增加的趋势,证实了石墨烯掺杂对氧化铝骨架层/电子收集层的改善能力;石墨烯掺杂同时会影响太阳电池的开路电压和填充因子,在改善导电子能力增加电子收集能力的同时,电子–空穴复合也有增加的趋势,因此在氧化铝为基础的钙钛矿太阳电池中,石墨烯的掺杂量要实现精细化控制,从而提高太阳电池的光伏性能,在本文中,当石墨烯含量为0.02%时,获得了最高11.58%的光电转化效率。