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有机半导体器件课题组陈丽佳副教授研究成果取得新进展

时间:2022-07-20 点击数量:

重庆师范大学beat365手机版官方网站有机半导体器件课题组陈丽佳副教授与西南大学材料与能源学院宋群梁教授课题组合作在倒置钙钛矿太阳能电池空穴传输层研究方面取得了新进展,相关研究成果Self-woven Monolayer Polyionic Mesh to Achieve Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells发表在《Chemical Engineering Journal》国际TOP期刊上,影响因子16.744,陈丽佳为第一通讯作者。

近年来,以PEDOT:PSS空穴传输层的倒置钙钛矿太阳能历近十年的发展,已经成为制备工艺更为简单,无迟滞器件的代名词。PEDOT:PSS的报道均指出其作为空穴传输层会影响钙钛矿的稳定性,众多科研学者报道了大量关于应对PEDOT:PSS能级匹配、界面接触、酸性等问题的解决方案。然而,无论如何修饰,均难以实现高效和高稳定性的兼容。在本项研究中,提出聚离子自编织的制备方法ITO基片上首次获得了致密的单层网状PEDOT:PSS膜,并以其为空穴传输层有效改善了PEDOT:PSS的成膜结构MAPbI3(Cl)为钙钛矿吸光层制备了倒置结构的钙钛矿太阳能电池。在器件的应用中,能级结构、界面接触、酸性等问题得到同时解决,与此同时,共形的单层PEDOT:PSS网,还有助于减小PEDOT:PSS在器件内部的光学干涉损失。该工作为单层PEDOT:PSS网的制备提供了新的方法,助力倒置钙钛矿太阳能电池的产业进程。相关结果发表在 Chem. Eng. J. 2022, 428, 132074

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132074

 

近期陈丽佳副教授还钙钛矿太阳方面做出以下新性工作

(1) 利用LiF阳极缓冲层提升倒置钙钛矿太阳能电池的空穴提取能力

ITOPEDOT:PSS之间插入几纳米的LiF插层,借助LiF偶极子的作用,使得钙钛矿吸光层与PEDOT:PSS之间的能级更加匹配,有利于空穴的提取。LiF阳极缓冲层能够改变PEDOT:PSS的能级,从而使得钙钛矿吸光层中的空穴更易于提取。在此基础上,基于LiF阳极缓冲层的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提高了12%。这一结果证明了LiF阳极缓冲层能够有效提升倒置钙钛矿吸光层中所产生的空穴的提取能力。陈丽佳以第一作者,重庆师范大学为第一单位将相关结果发表在: Organic Electronics. 2022, 101, 106401.

  

 

全文https://doi.org/10.1016/j.orgel.2021.106401

 

(2) 通过降低前驱液浓度实现综合性能良好的倒置钙钛矿太阳能电池

通过简单地降低钙钛矿前驱体的浓度,获得了综合性能更好的倒置钙钛矿太阳能电池。MAPbI3(Cl)为钙钛矿吸光层,通过对比1.4M1.0 M 0.6 M的前驱液浓度制备以及优化电子传输层厚度的钙钛矿太阳能电池器件,得出其前驱液浓度为1.0 M时倒置钙钛矿太阳能电池的光电转化效率依然可以达到15.50%,在材料消耗和商业应用的电学性能之间达到平衡。该器件存储一个月后,其保持初始值的90%以上,具有良好的存储稳定性。因此,本研究为钙钛矿太阳能电池的商业化提供了一种简单且经济的方法。陈丽佳以第一作者,重庆师范大学为第一单位将相关结果发表在: Nanomaterials. 2022, 12, 1736.

全文链接:https://doi.org/10.3390/nano12101736