新能源技术研究院麦耀华团队在Adv. Funct. Mater.上发表柔性钙钛矿太阳电池的最新进展

发布单位:人员机构 [2020-06-29 00:00:00] 打印此信息

近日,信息科学技术学院新能源技术研究院麦耀华团队报道了一种基于刮涂印刷工艺制备的高效柔性钙钛矿太阳电池(PSC),相关研究成果以“Rational interface design and morphology control for blade-coating efficient flexible perovskite solar cells with a record FF of 81%”为题发表在Advanced Functional Materials上(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202001240,影响因子15.621)。第一作者为暨南大学博士后王祯,浙江大学博士生曾麟翔为共同第一作者,通讯作者为暨南大学信息科学技术学院新能源技术研究院郭飞研究员和麦耀华教授。

作者使用刮涂法实现大面积柔性钙钛矿太阳电池的制备,采用硫脲(TU)作为添加剂来调节钙钛矿活性层的结晶形貌,之后又通过使用PEDOT:PSS/PTAA双界面层与钙钛矿材料之间形成“Cascade Level”的能级结构,从而大大减少了载流子在界面处的复合,极大提升了器件的FF。最终,制备的小面积(0.09 cm2)的柔性PSC的能量转换效率(PCE)达到19.41%,FF达到81%,这是目前报道的柔性PSC器件中最高的FF之一。更大面积(1 cm2)的柔性器件的PCE达到16.61%,FF达到72%,显示出刮涂工艺在制备大面积器件时的巨大优势。

进一步的研究发现,基于PEDOT:PSS/PTAA双空穴传输层的器件,在受到弯曲应力作用时,能更好的保护柔性透明导电电极PEN/ITO,从而提升柔性PSC在弯曲引力作用下的机械稳定性,其在3 mm的弯曲半径下,经过2000次弯折之后,PCE依然能够保持初始值的90%。该研究为制备出同时实现高PCE和高机械稳定性的柔性PSC提供了一种简单有效的方法,促进了柔性PSC技术的商业化应用。

论文信息:

Z. Wang, L. Zeng, C. Zhang, Y. Lu, S. Qiu, C. Wang, C. Liu, L. Pan, S. Wu, J. Hu, G. Liang, P. Fan, H. J. Egelhaaf, C. J. Brabec, F. Guo* and Y. Mai*, Rational Interface Design and Morphology Control for Blade-Coating Efficient Flexible Perovskite Solar Cells with a Record Fill Factor of 81%,Advanced Functional Materials, 2020, 2001240.

DOI: 10.1002/adfm.202001240

(信息科学技术学院新能源技术研究院)

责编:李梅