PEG 掺杂对钙钛矿太阳能电池的影响 - 发光学报.PDF

第３８卷　 第４期 发　 光　 学　 报 Ｖｏｌ３８ Ｎｏ４ ２０１７年４月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ Ａｐｒ. ꎬ２０１７ 文章编号:１０００￣７０３２(２０１７)０４￣０４５７￣０６ ＰＥＧ掺杂对钙钛矿太阳能电池的影响 ∗ 齐敬强ꎬ邓振波 ꎬ刘梦林ꎬ王　 越ꎬ朱丽杰 (北京交通大学光电子技术研究所 发光与光信息技术教育部重点实验室ꎬ北京　 １０００４４) 摘要:为了提高钙钛矿太阳能电池的能量转化效率ꎬ减小回滞现象ꎬ研究了聚乙二醇(ＰＥＧ)掺杂钙钛矿太阳 能电池阳极修饰层ＰＥＤＯＴ∶ＰＳＳ对器件性能的影响ꎮ通过电容￣电压(Ｃ￣Ｖ)测试分析了ＰＥＤＯＴ∶ＰＳＳ修饰层和钙 钛矿层之间的界面电荷积累情况ꎬ通过电流密度￣时间(Ｊ￣Ｔ)瞬态光电流的测量研究了修饰层和钙钛矿层之间 缺陷态情况ꎮ 结果表明ꎬＰＥＧ掺杂阳极修饰层提高了器件的短路电流(Ｊ )、开路电压(Ｖ )和填充因子(ＦＦ)ꎬ ｓｃ ｏｃ 光电转化效率从７.５％提高到１０.０％ꎬ光电转化效率提高了３３％ꎬ经过掺杂后的器件回滞现象明显减弱ꎮ 这 种通过ＰＥＧ掺杂ＰＥＤＯＴ∶ＰＳＳ的方法能够减少器件界面处的电荷积累和缺陷态ꎬ从而减小器件的回滞现象ꎬ 提高器件的能量转化效率ꎮ 关　 键　 词:钙钛矿ꎻ掺杂ꎻ回滞ꎻ电荷积累ꎻ聚乙二醇(ＰＥＧ) 中图分类号:Ｏ４８４.３　 　 　 文献标识码:Ａ　 　 　 ＤＯＩ:１０.３７８８/ ｆｇｘ０４５７ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＰＥＧ Ｄｏｐｉｎｇ ｏｎ Ｔｈｅ Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ ∗ ＱＩ Ｊｉｎｇ￣ｑｉａｎｇꎬＤＥＮＧＺｈｅｎ￣ｂｏ ꎬＬＩＵ Ｍｅｎｇ￣ｌｉｎꎬＷＡＮＧ ＹｕｅꎬＺＨＵ Ｌｉ￣ｊｉｅ (Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬＭｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００４４ꎬＣｈｉｎａ) ∗Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｚｂｄｅｎｇ＠ｂｊｔｕ.ｅｄｕ.ｃｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ (ＰＥＧ) ｗａｓ ｄｏｐｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ＰＥＤＯＴ∶ＰＳＳ ｌａｙｅｒ ｏｆ ＣＨ ＮＨ ＰｂＩ Ｃｌ ３ ３ ｘ ３－ｘ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ (ＰＣＥ)ａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ. Ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ￣ｖｏｌｔａｇｅ (Ｃ￣Ｖ) ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ￣ｔｉｍｅ (Ｊ￣Ｔ) ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅ￣ ｍｅｎｔｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃｈａｒｇｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｆｅｃｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｕｆｆｅｒｌａｙｅｒａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖｅ