钙钛矿太阳能电池钙钛矿层成膜不理想

2018-09-13技术资料

钙钛矿太阳能电池的结构(a)和典型ABX3型立方晶体结构(b)

Q;

做钙钛矿太阳能电池已经一年多了,但是效率十分不稳定 做过一步法 二步法 高温TiO2   低温 ZnO 反式 各类电池,但是效率却不尽理想(<10%) ,个人认为钙钛矿层问题比较大(雾面/有反溶剂的痕迹/缩孔等)  想请问能否分享将钙钛矿层(MAI+PbI2)涂布好的方法?

还有一般常见的组合 ITO/PEDOT/Perovskite/PCBM//BCP/Ag 有些paper 却是 ITO/PEDOT/Perovskite/PCBM/Ag 的组合 想请问PCBM跟Ag究竟能否匹配?

A:

 

我认为你目前应该optimize你的perovskite layer 先 ,让你的perovskite layer uniform,没有霧面/没有反溶劑的痕跡/没縮孔等。
再说perovskite layer 是nanoscale的东西,出现这些defect/因素,肯定会影响你的device
比方说charge extraction to electrode.
至于pcbm跟Ag合不合,我觉得少许会影响,因为pcbm的LUMO level是4.0 eV,而 Ag 的workfunction 是4.2 eV(pristine)到5.1 eV (oxidized),除非你再加一层layer在pcbm和Ag之间,但要确定那layer的work function 一定要falls在4.0 eV 到 4.5 eV
希望可以帮助到你,谢谢。

 

一般来说TiO2或ZnO等电荷传输材料不会有太大影响,问题可能主要出在perovskite薄膜了,不知SEM表征如何?
 

目前是 1.2M Perovskite in DMF  反溶劑是toluene 一步法  太吃技巧 請問有什麼推薦的方法嗎

我觉得你可以先降低前驱体浓度试试,我也是刚开始做没多久,可能是自己手法还不熟练吧,我用1.2M的浓度膜就会容易花掉,目前用1M的前驱体浓度,溶剂是DMF MSO=4:1.比较容易涂出镜面透亮的膜,效率也还可以。至于反溶剂的滴加手法,这个真是技术活,还是得多加练习,我一开始也是经常有反溶剂的痕迹,最近基本上没有了,这个得多练。