通过溶剂工程实现无电子传输层的全室温半透明钙钛矿太阳能电池

作者：魏香凤; 张猛猛; 杨上峰; 刘节华

来源：第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会, 中国北京, 2019-05-25.

• 半透膜钙钛矿薄膜
• 溶剂工程
• 免退火
• 免电子传输层

半透明钙钛矿太阳能电池（PSC）兼具采光和发电,在组建新型发电玻璃作为玻璃幕墙,建筑屋顶和窗户等方面具有巨大的市场潜力[1],半透膜钙钛矿薄膜的制备及研究是关键。但构筑常规正型器件时钙钛矿薄膜大多沉积在需要高温煅烧的电子传输层（ETL）,限制了其商业化应用。此外,含二甲亚砜的钙钛矿前驱液结晶过程依赖热退火工艺。因此我们考虑如何实现全室温制备高质量半透膜钙钛矿太阳能电池。本文通过溶剂工程采用甲苯反溶剂,N,N二甲基甲酰胺和γ-丁内酯混合溶剂的协同作用,实现室温下快速结晶制备出高致密,有镜面性,无针孔全覆盖且半透明的CH3NH3PbI3（MAPbI3）钙钛矿薄膜,相应的平面异质结钙钛矿太阳能电池获得了16.1%的能量转换效率。在除去常用的TiO2电子传输层后,这种无ETL的PSC器件的PCE达到12.6%。此外,我们通过去除热退火工艺进一步简化了器件制造工艺,基于有ETL和无ETL的器件效率分别为13.0%和10.5%。因此,这为基于非FTO基底和叠层太阳能电池提供了新的思路。