Solar  RRL: 氧化铬大幅提高钙钛矿太阳能电池器件效率和空气稳定性

钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经超过20%,作为可再生的新能源引起世界范围内的广泛关注。目前制约其商业化发展的最主要因素是钙钛矿材料和界面材料的稳定性,由于空气中的水份和氧气对于器件的不利影响,迫切需要解决在空气中的器件稳定性问题。

中山大学化学学院许家瑞、池振国、张艺教授课题组与香港中文大学物理系黄景扬教授合作,发现应用双层电子传输层(PC61BM/CrOx)可以明显提高钙钛矿太阳能电池的空气稳定性,在没有封装的情况下,比单层电子传输层(PC61BM)器件可以提高10倍空气稳定性,同时光电转换效率提高17.5%。

由于氧化铬的加入而引起钙钛矿太阳能电池器件性能的提高,其归因于钙钛矿光吸收层与金属电极之间的能级匹配,更加有利于电子的收集。研究也发现氧化铬层作为界面钝化层可以阻挡空气中水汽和氧气的渗透,阻止钙钛矿光吸收层与金属银电极的反应。因而氧化铬金属氧化物作为有潜力的电子传输材料,有望应用于钙钛矿太阳能电池的商业化。相关论文在线发表在Solar  RRL (DOI: 10.1002/solr.201700245)上,并于当期Back Cover做简要介绍。

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