高效钙钛矿太阳能电池的方法论综述

摘要

钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)采用有机-无机卤化铅钙钛矿光吸收剂,产生于2009年,最初能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)仅为3.8％,2011年对染料敏化钙钛矿太阳能电池结构优化后,这种电池的研究取得了突破性进展,PCE为6.5％.此后发展了高效固态PSCs,PCE≈10％,稳定性长达500小时,随后PSCs的研究才引起广泛关注.器件结构和高质量钙钛矿薄膜的发展最终导致PCE超过25.2％.在此,详细描述了获得高效PSCs的方法.为了能重复性地实现超过20％的PCE,从前驱体溶液化学、 无缺陷钙钛矿膜的加工和晶界的钝化角度来揭示关键技术.前体溶液中的化学物质、 晶体生长动力学、 光物质相互作用和控制缺陷,不仅可以重复制备20％以上的高效器件,还可以进一步提高PSCs的PCE.