胶体陈化时间对TiO_2致密层及钙钛矿太阳电池性能的影响探究（英文）

摘要

钙钛矿太阳电池的光伏性能有赖于对材料的化学组分、晶体以及微观结构的精细调控和对工艺条件和制备过程的控制.本工作针对不同陈化时间的溶胶制备的TiO_2致密层与太阳电池性能之间的关联性进行了研究.研究中,通过溶胶-凝胶法制备了致密、均匀的TiO_2薄膜,并研究了其表面形貌及厚度对钙钛矿太阳电池性能的影响.通过调节溶胶的陈化时间可以实现对TiO_2表面形貌和厚度的控制,由于陈化后的溶胶会提高TiO_2致密层的覆盖度,粗糙度及光的折射率,并有效阻挡电子的复合,从而导致钙钛矿太阳电池中短路电流密度和填充因子提升.钙钛矿薄膜的吸收光谱,光致发光谱,TiO_2薄膜的循环伏安测试及整个电池的交流阻抗谱的测试结果,也进一步论证了该结论.结果显示使用陈化时间为4h的溶胶制备的钙钛矿电池获得了15.7%的能量转化效率,比使用0h陈化的溶胶制备的太阳电池效率高出50%,是使用陈化时间为8h的溶胶制备的太阳能电池效率的3倍.