正硅酸乙酯稳定碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池研究

何扬帆; 楚倩倩; 栾基爽; 王璐璐; 米广鑫; 韩飞; 吴有智

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.04.006

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (04) : 742 -749. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.04.006

正硅酸乙酯稳定碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池研究

何扬帆, 楚倩倩, 栾基爽, 王璐璐, 米广鑫, 韩飞, 吴有智

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摘要

钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cell, PSC)因高光电转换效率(Power Conversion Efficiency, PCE)在光伏领域备受瞩目。然而，已报道的PSC存在许多缺陷，影响其光伏性能与长期稳定性。为此，通过采用正硅酸乙酯(TEOS)修饰钙钛矿薄膜，并利用TEOS能与空气中水反应形成Si-O低聚物这一特性，有效钝化了钙钛矿表面缺陷，降低了载流子非辐射复合，进而将无空穴传输层碳基PSC的PCE从14.52%(参比器件)提升至16.33%(TEOS修饰器件)。同时，上述水解反应所形成的Si-O低聚物紧密锚定于钙钛矿表面，不仅能够有效地阻挡水分向钙钛矿薄膜内部渗透，还能有效避免钙钛矿的热分解。因此，经TEOS界面后修饰的碳基无空穴PSC(未封装)器件在相对空气湿度30%、空气温度25℃的条件下表现出优异的稳定性，其PCE在100 d内能够稳定保持在初始值80%以上，这为碳基无空穴PSC光伏器件的实用化发展提供了重要的技术支撑。