中化新網訊 近日,中國科學院大連化學物理研究所薄膜太陽能電池研究組副研究員王開和研究員劉生忠團隊采用狹縫涂布制備技術,結合真空法氧化鎳薄膜的表面氧化還原策略,制備出高性能大面積鈣鈦礦太陽電池組件。
此前,該團隊提出采用將真空制備的電荷傳輸層和溶液法制備的鈣鈦礦層相結合構筑大面積電池的策略。但在研究中發現,真空制備的氧化鎳空穴傳輸層表面相對疏水,減弱了鈣鈦礦前驅液的黏附力。同時氧化鎳表面存在的大量高價鎳離子會分解鈣鈦礦,形成界面勢壘并導致非電容滯后效應,影響器件性能和穩定性。 針對上述問題,該團隊提出一種簡單的表面氧化還原工程(SRE),實現對電子束蒸發氧化鎳薄膜表面性質的調控。研究發現,SRE改善氧化鎳表面的潤濕性,確保真空制備氧化鎳與溶液制備鈣鈦礦技術的兼容性。此外,團隊通過調節氧化鎳薄膜表面不同價態鎳離子的比例,改善氧化鎳/鈣鈦礦界面的電學性能,并提升了界面穩定性。在剛性和柔性襯底上制備的小面積反式電池上,光電轉換效率分別達到23.4%和21.3%,并且具有極佳的穩定性。 |