L-精氨酸掺杂钙钛矿太阳电池性能研究

作者：焦博新; 刘兴翀^*; 全子威; 彭永姗; 周若男; 李海敏

来源：无机材料学报, 2022, 37(06): 669-676.

• 钙钛矿太阳电池
• 缺陷钝化
• L-精氨酸
• 掺杂改性

钙钛矿太阳电池以其优异的性能和发展潜力而成为新能源领域研究热点,但仍然存在缺陷密度大、稳定性差等不足。本研究通过实验对比多种常见氨基酸的掺杂效果后,将小分子有机物L-精氨酸引入钙钛矿前驱体溶液,并通过二元两步法制备钙钛矿太阳电池。L-精氨酸掺杂提升了器件的光电性能,光电效率由18.81%提升到21.86%。L-精氨酸通过降低钙钛矿层缺陷密度(由4.83×1016cm–3降低到3.45×1016cm–3),减少了载流子非辐射复合,延长了载流子的平均寿命,且钙钛矿晶粒尺寸增大、晶界减少、薄膜吸光能力增强且稳定性提升,迟滞效应得到抑制。这是由于L-精氨酸的多种基团与钙钛矿材料作用钝化了缺陷造成的。本研究为钙钛矿太阳电池的性能优化提供了一种借鉴方法。

• 单位
  西南石油大学; 材料学院