合金調(diào)控碳電極功函數(shù)改善無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電荷提取

近年來(lái)，基于CsPbBr3吸光層的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）由于其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和低成本得到了研究者的密切關(guān)注，其光電轉(zhuǎn)換效率也持續(xù)走高，不斷刷新紀(jì)錄。研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)PSC器件的電荷提取能力對(duì)光電轉(zhuǎn)換效率的提升具有關(guān)鍵作用。經(jīng)典無(wú)機(jī)PSC器件采用CsPbBr3薄膜為吸光層，其價(jià)帶能級(jí)為－5．6 eV，與碳電極的功函數(shù)－5．0 eV產(chǎn)生的0．6 eV的能量差致使電荷提取困難并限制光伏性能的提升。因此，如何實(shí)現(xiàn)高效電荷提取是全無(wú)機(jī)PSC領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一

全無(wú)機(jī)PSC的器件結(jié)構(gòu)和PtNi合金的形貌

（a） 全無(wú)機(jī)PSC的器件結(jié)構(gòu)示意圖。

（b） 全無(wú)機(jī)PSC的SEM斷面圖。

（c） 無(wú)機(jī)CsPbBr3的晶體結(jié)構(gòu)。

（d）－（e） PtNi合金的形貌。

全無(wú)機(jī)PSC器件的光伏性能及PtNi合金的功函數(shù)

（a） 不同PtNi合金修飾的全無(wú)機(jī)PSC器件的J－V曲線。

（b） 全無(wú)機(jī)PSC的IPCE圖譜。

（c）－（f） PtNi合金摻雜碳電極的功函數(shù)圖譜。

（g） 全無(wú)機(jī)PSC的能級(jí)結(jié)構(gòu)和電荷傳輸示意圖。

全無(wú)機(jī)PSC的電荷提取性能

（a）－（b） 全無(wú)機(jī)PSC器件的復(fù)合電流和復(fù)合電壓。

（c） 電池器件的PL圖譜。

（d） 電池器件的瞬態(tài)熒光光譜。

 電池性能及穩(wěn)定性

（a） 碳量子點(diǎn)界面修飾的全無(wú)機(jī)PSC的J－V曲線。

（b） 碳量子點(diǎn)界面修飾的全無(wú)機(jī)PSC的IPCE。

（c） 全無(wú)機(jī)PSC的20天穩(wěn)定性（80％ RH， 25oC）。

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