十二烷二酸修饰TiO2电子传输层改善钙钛矿r太阳电池的电流特性

摘要

在经典的平面异质结钙钛矿太阳电池中,TiO2致密层的电子传输性能一直是获得优异光伏性能的决定性因素之一.相较于spriro-OMeTAD等常见的空穴传输材料优异的空穴传输能力,作为电子传输材料的TiO2的导电性较弱,无法形成良好的电荷匹配.为了解决这个问题,我们使用自组装的十二烷二酸(DDDA)单分子层来修饰TiO2致密层的表面,TiO2致密层的导电性能得到大幅提升,并且其能带结构得到优化,促进了电子传输,降低了电子积聚和载流子复合,使得电池的短路电流密度(JSC)从修饰前的20.34 mA·cm?2提升至修饰后的23.28 mA·cm?2,进而使得电池在标准测量条件下的光电能量转换效率从14.17％ 提升至15.92％.同时还发现,通过DDDA修饰TiO2致密层,所制备的器件的光稳定性显著提升,器件未封装暴露在AM 1.5光强100 mW·cm?2的模拟太阳光下超过720 min,保持初始效率的71％ 以上且趋于稳定.