溴掺杂CH_3NH_3PbI_3薄膜及其钙钛矿太阳能电池性能研究

【摘要】：有机-无机铅基卤化物钙钛矿杂合物CH_3NH_3PbI_3作为光吸收材料被广泛应用于太阳能电池中,取得了较高的光电转换效率。基于此,在CH_3NH_3PbI_3基础上对I位进行Br掺杂,采用一步溶液法制备了一系列CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3薄膜,研究了溴掺杂对CH_3NH_3PbI_3薄膜物相结构、微观形貌、吸光性能及光电转换性能的影响。结果表明,随着Br掺杂量x由0增加到1,常温下其物相结构逐渐由四方相转变为立方相,并且薄膜在TiO_2纳米柱衬底上的覆盖率逐渐提高,其在可见光及近红外区域内的吸光范围逐渐变窄,其光学带隙由1.59 eV逐渐过渡到2.23 eV。以CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3薄膜制备成FTO/BL(blocking layer)-TiO_2/NR(nanorods)-TiO_2/CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3/sprio-OMe TAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池,发现随着Br掺杂量的增加,太阳能电池的短路电流减小,开路电压增大,填充因子增大,光电转换效率减小。 【作者单位】： 武汉理工大学材料科学与工程学院;武汉理工大学汽车工程学院;
【关键词】： 钙钛矿太阳能电池 CHNHPb(I-xBrx) 掺杂 光学带隙 光电性能
【基金】：国家自然科学基金(51372187) 中国博士后科学基金(2014M550415)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 近年来,有机-无机杂合铅基卤化物钙钛矿太阳能电池因具有效率高、制备简单、成本低廉等特点,引起了人们广泛的关注[1]。这种钙钛矿材料(CH3NH3Pb X3,X=I或I/Cl)具有极强的吸光性(吸收系数超过104cm-1),小的激子结合能(在室温下约为k T),长的载流子(电子和空穴)扩散长度及寿命

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