此研究文章由 prof. brabec 團隊于 science 刊登發(fā)表。
用于鈣鈦礦太陽能電池的新型 ta-wox 和聚合物 htm 界面
ta-wox 與聚合物形成準歐姆接觸，減少勢壘
鈣鈦礦電池實現(xiàn)了21.2%的效率和出色的穩(wěn)定性
適用于各種不含離子摻雜劑的可擴展聚合物
深層聚合物homo水平提高穩(wěn)定性
實現(xiàn)高效能、無滯后且穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池的制造
鈣鈦礦太陽能電池需要穩(wěn)定、廉價的電洞傳輸材料（htm）。目前的 htm（例如 spiro-meotad）不穩(wěn)定，需要離子摻雜劑。這項研究開發(fā)了一種摻鉭氧化鎢 (ta-wox) 中間層，可與廉價聚合物形成準歐姆接觸，從而無需摻雜劑。研究人員在低溫下對所有層進行了溶液處理。 ups 揭示了與聚合物價帶對齊的 ta-wox 間隙態(tài)，從而實現(xiàn)高效的電洞傳輸。值得注意的是，具有聚合物/ta-wox介面的鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了21.2%的效率和出色的穩(wěn)定性，1000小時后仍保持95%的效率。使用 enli technology eqe 系統(tǒng)記錄外部量子效率 (eqe) 光譜以驗證光電流。無摻雜劑介面普遍適用于各種可擴展的聚合物。此外，深層聚合物 homo 能階阻止了與鈣鈦礦的反應。這種無磁滯、穩(wěn)定的架構克服了關鍵限制，為與大批量生產相容的高效能鈣鈦礦太陽能電池提供了一條途徑。
fig g.性能最佳裝置的 eqe 和整合電流為 22.2 ma/cm2。
本研究使用enlitech qe-r產品進行量測。
【研究方法】
用于在與塑膠基材相容的低溫（<140°c）下沉積所有層的溶液處理方法
透過火焰噴射熱解合成 ta-wox，并透過旋涂將其摻入聚合物中
透過「溶劑淬火」方法沉積的鈣鈦礦吸收層
用于制造電子傳輸自組裝單分子層（c60-sam）的富勒烯
光電發(fā)射光譜 (ups)，用于研究界面處的能階
am1.5g 照明下太陽能電池效率與穩(wěn)定性表征
sem、tof-sims、afm 用于分析層形態(tài)和相互擴散
j-v 曲線、eqe 和 el 用于評估電荷傳輸和接觸
僅用于專門評估孔提取/注入的孔設備
系統(tǒng)地比較不含離子摻雜劑的聚合物，以顯示方法的普遍性
【研究成果】
ta-wox 與聚合物形成低電阻接觸
ta-wox 中的間隙態(tài)有利于摻雜和電荷轉移
鈣鈦礦電池實現(xiàn)了 21.2% 的效率，高于其他 htm
滯后可忽略不計，重現(xiàn)性
ta-wox 保護鈣鈦礦，提高穩(wěn)定性
連續(xù)照明 1000 小時后，電池仍保持 95% 的效率
適用于各種無摻雜劑的可擴展聚合物
深層聚合物homo提高穩(wěn)定性
實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、無磁滯的鈣鈦礦太陽能電池