【摘 要】
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近年来钙钛矿太阳能电池以其优异的光电性能得到了人们的广泛关注,被认为是一种极具应用前景的新型太阳能电池。在钙钛矿太阳能电池中,钙钛矿作为活性吸光层在整个器件中起到
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近年来钙钛矿太阳能电池以其优异的光电性能得到了人们的广泛关注,被认为是一种极具应用前景的新型太阳能电池。在钙钛矿太阳能电池中,钙钛矿作为活性吸光层在整个器件中起到至关重要的作用。钙钛矿层的好坏直接决定了器件对于入射光的吸收以及载流子的传输能力。一个覆盖度高,晶粒尺寸大的钙钛矿层是得到高效率太阳能电池的基础。在有机复合物表面通过溶液法生长大晶粒,高覆盖率的钙钛矿薄膜是一项具有挑战性的工作。本论文中我们通过在PbI2的前驱体溶液中加入不同比例的路易斯碱尿素来调控其在PEDOT:PSS层上的生长过程,并得到了不同形貌的PbI2薄膜。红外光谱图和电子扫描显微镜显示尿素可以和PbI2生成PbI2·O=C（NH2）2复合物。这种复合物的存在能够减缓PbI2的结晶过程,得到片状的PbI2大晶粒。进一步的研究表明尿素掺入的PbI2在和碘甲胺反应生成CH3NH3PbI3时会形成CH3NH3I·PbI2·O=C（NH2）2中间态,这种中间态的存在能够抑制钙钛矿薄膜的结晶过程,进而提高钙钛矿的成膜质量。在这些因素的共同作用下最终形成了全覆盖、大颗粒、高结晶的钙钛矿薄膜,薄膜的最大晶粒尺寸超过了2μm。我们将得到的高质量的钙钛矿薄膜制备成太阳能电池,钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率达到了18.01%,填充因子高达82.29%。同时,钙钛矿太阳能电池能够保持17.56%的稳态效率。
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