“滚球app下载”合肥研究院利用准分子激光技术提升钙钛矿太阳电池性能
发布时间:2021-05-31
本文摘要:中国科学院合肥物质科学研究院安徽光精密机械研究所激光技术中心研究员方晓东课题组利用准分子激光技术,在钙钛矿太阳能电池(Perovskitesolarcells,以下简称PSCs)性能研究方面取得新进展。

中国科学院合肥物质科学研究院安徽光精密机械研究所激光技术中心研究员方晓东课题组利用准分子激光技术,在钙钛矿太阳能电池(Perovskitesolarcells,以下简称PSCs)性能研究方面取得新进展。PSCs自2009年首次报道以来迅速发展,目前光电转换效率突破多晶硅太阳能电池,超过24.2%,被大幅应用于前景。PSCs的光吸收层有机武器混合钙钛矿薄膜一般采用溶液方法在低温(<150)下制造,具有构建坚硬太阳能电池和开发柔性太阳能电池的自然优势。但是,用溶液方法制作的钙钛矿薄膜表面没有太大的损失,光生载体充电也不会进一步提高电池性能。

同时,目前PSCs需要在400 ~ 500的温度下热处理常用电子传输层的制造过程,使其结晶,该温度提高到可以承受常用柔性基底的温度,从而限制了柔性PSCs的发展。针对上述不存在的问题,其特点是融合准分子激光光子能量低,单脉冲能量大,脉冲时间短,光斑面积大,分布均匀,热效应小。该课题组将准分子激光技术引入PSCs研究。

通过准分子激光电离辐射,有效地降低了钙钛矿薄膜的表面缺失浓度,建立了电子传输层的低温准分子激光退火。该课题组副研究员王时茂和博士生单雪妍等用于248纳米(KrF)准分子激光电离辐射CH3NH3PbI3薄膜,展开表面改造。

改造后的CH3NH3PbI3薄膜失踪浓度从1.611016cm-3下降到5.811015cm-3,暂时性荧光寿命测试表明,光下薄膜中光生载流子的非电子辐射充电得到有效诱导,电池的光电转换效率也有了很大提高。研究成果以《使用248nmKrF准分子激光对CH3NH3PbI3薄膜展开较慢表面改性强化钙钛矿太阳电池性能》为题,在《AdvancedMaterials》杂志SolarRRL上公开。

该课题组副研究员董伟伟和博士生Shayer等人首次将准分子激光退火(Excimerlaserannealing,ELA)技术应用于PSCs电子传输层制造,应用于308纳米(XeCl)准分子激光用磁控溅射制造的掺锌氧化锌(GZO)。ELA废弃后GZO薄膜的结晶度、亲和率和电导率以及基于PSCs的光电转换效率和稳定性都有了很大的提高。相关成果以《钙钛矿太阳电池Ga掺入ZnO电子传输层的准分子激光退火》为题在RSCAdvances上公开。这两项研究成果都与现有的低温多晶硅热处理技术兼容,预计今后将应用于商用化硬质和柔性PSCs生产。


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