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据悉,固体所研究人员利用金属钛(Ti)取代有机电子传输层,设计出钙钛矿太阳能电池(ITO(阳极透明导电玻璃)/PTAA(有机空穴传输层)/MAPbI3/Ti/Cathode (阴极金属))结构。研究表明,利用Ti的高粘滞性制备的Ti (10nm)层能够完整共型地覆盖在钙钛矿表面,有利于降低电极接触电阻,并且能够有效抑制阴极金属在钙钛矿器件中的扩散,从而有助于保护器件结构的完整性和稳定性;另一方面,在Ti与MAPbI3的界面处,Ti与甲胺离子(MA+)形成Ti-N键,能够抑制MAPbI3因表层MA+的挥发而引起的分解,进一步提高了器件的稳定性。
据了解,研究结果显示利用Ti作为电子传输层制备的钙钛矿电池的光电转换效率已经达到18.1%,这是目前金属材料与钙钛矿层直接接触器件所达到的最高效率,也是足以媲美传统PCBM作为有机电子传输层的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。而且相比于有机电子传输层的制备条件,Ti层的制备和成本更为简单与低廉。
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