钙钛矿太阳能电池中基于石墨烯的电子传输层：高效载流子收集的提升
材料科学
2017-09-12 v2 其他凝聚态物理
摘要
电子传输层（ETL）在钙钛矿太阳能电池中起着基础作用。最近，基于石墨烯的ETL已被证明是可扩展制备工艺的良好候选，并且相对于最常用ETL能够实现更高的载流子注入。本工作中，我们通过实验研究了不同基于石墨烯的ETL在敏化MAPI太阳能电池中的效应。利用时间积分和皮秒时间分辨光致发光技术，研究了嵌入不同ETL中的MAPI薄膜的载流子复合动力学。使用石墨烯掺杂介孔TiO2（G+mTiO2）并添加锂中和氧化石墨烯（GO-Li）中间层作为ETL，我们发现相对于标准mTiO2，载流子收集效率提高了约两倍。利用吸收系数色散，我们沿厚度探测MAPI层形貌，发现嵌入由G+mTiO2加GO-Li构成的ETL中的MAPI带来了非常好的晶体质量，其陷阱密度比其他ETL低约一个数量级。此外，该ETL将MAPI冻结在四方相，与温度无关。基于石墨烯的ETL可为钙钛矿太阳能电池的显著改进开辟道路。
引用
@article{arxiv.1702.04159,
title = {Graphene-based electron transport layers in perovskite solar cells: a step-up for an efficient carrier collection},
author = {F. Biccari and F. Gabelloni and E. Burzi and M. Gurioli and S. Pescetelli and A. Agresti and A. E. Del Rio Castillo and A. Ansaldo and E. Kymakis and F. Bonaccorso and A. Di Carlo and A. Vinattieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04159},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 5 figures, Supporting Information