以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法。针对现有技术的不足,目的在于提供一种MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:一种以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池,其特征在于,电池由下到上依次包括透明导电衬底、MoO3/PEDOT:PSS空穴传输层、钙钛矿光敏层、电子传输层和反射电极。
进一步的,上述方案中,所述的透明导电衬底为沉积有ITO、FTO、AZO的玻璃衬底或者柔性衬底。
进一步的,上述方案中,所述的光伏电池使用MoO3/PEDOT:PSS作为空穴传输层。
进一步的,上述方案中,所述的钙钛矿光敏层为CH3NH3PbI3、CH3NH3PbI3-xClx、CH3NH3PbBr3、CsPbI3、CsPbI3-xClx、CsPbBr3中的一种。
进一步的,上述方案中,所述的电子传输层为C60、C70、PCBM中的一种,作为改进,在制备电子传输层上继续制备一层Bphen、BCP、AlQ3中的一种作为电极修饰层。
进一步的,上述方案中,所述的反射电极为Al电极、Ag电极或者Au电极中的一种。
导电聚合物的导电机理
聚合物分子导电应具备的必要条件是:分子链应该是一个大竹共轭体系(共轭双键或共轭与带有未成键P轨道的杂原子N、s等偶合)与金属导电需要自由电子和供电子运动的轨道一样,聚合物的导电也需要有电荷载体和可供电荷载体自由运动的分子轨道,由于大多数聚合物本身不具有电荷载体,导电聚合物的所必需的电荷载体是由”掺杂”过程提供的。针对现有技术的不足,目的在于提供一种MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法。关于掺杂后导电聚合物的导电机理,目前比较成熟的观点可用下图(二)加以简要说明。
有机-无机复合热电材料不仅具有有机材料质轻、高延展性、低成本、易制备等优点,而且可以获得比纯有机材料更加优异的热电性能,近年来持续受到热点关注。采用锥状硅纳米洞结构,并通过调控其孔径和深度,实现PEDOT:PSS对硅很好地包覆和对光的充分利用。然而,传统的采用原位聚合或机械混合法制得的有机/无机复合热电材料,存在着无机纳米颗粒难分散、易氧化、粒径大小难以控制以及无机相添加量过大(通常amp;gt;25wt%)等问题,削弱了实际的复合效果,极大地阻碍了有机/无机复合热电材料的进展。
研究者将PEDOT:PSS:CFE透明电极应用于柔性钙钛矿太阳能电池中,并与传统PET/ITO电极进行对比。进一步的,上述方案中,所述的钙钛矿光敏层为CH3NH3PbI3、CH3NH3PbI3-xClx、CH3NH3PbBr3、CsPbI3、CsPbI3-xClx、CsPbBr3中的一种。研究发现,基于PEDOT:PSS:CFE电极的柔性钙钛矿太阳能电池光电转换效率突破19.0%,更为重要的是其缩短了不同刚性和柔性基底的效率差距(仅1.8%)。基于PEDOT:PSS:CFE电极的柔性器件具有良好的稳态输出功率及多批次、大面积的重现性。为了进一步验证PEDOT:PSS:CFE的可靠性,研究者制备了25 cm2的柔性模组,其光电转换达10.9%。此外,这种柔性电***有很好的普适性,适用于底部和顶部电极。基于此制备的半透明器件,其光电转换效率为12.5%。
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