晶体取向生长提升半透明钙钛矿太阳能电池的光利用效率

摘要

[目的]为提升半透明钙钛矿太阳能电池（semitransparent perovskite solar cells, ST-PSCs）的光利用效率，探究在确保透光性的同时，减轻活性层厚度变薄带来的影响.[方法]采用偶氮二甲酸二异丙酯（diisopropyl azodicarboxylate, DIAD）诱导钙钛矿前驱体PbI₂的取向生长，对制备的PbI₂薄膜进行形貌和光谱表征，并对相应器件进行电化学性能测试.[结果]生成的钙钛矿具备取向生长的特点，为电荷提供了在不同晶体间高速传输的通道，改善了半透明器件中因活性层厚度不足或岛状晶体生成导致的横向传输受阻，ST-PSCs器件的平均能量转换效率由14.20%上升到14.74%.同时，器件在相同的工艺条件下获得了更高的透过率，因而光利用效率从1.94%提升至2.61%.[结论]本研究针对ST-PSCs中活性层的光电性能要求，提出了有效的形貌优化与调控方法并阐明其作用机制，该方法同时提升了ST-PSCs的能量转换效率与光利用效率.

关键词

半透明钙钛矿太阳能电池 / 形貌调控 / 取向生长 / 光利用效率