一种离子液体添加剂在可印刷介观钙钛矿太阳能电池中的 阴阳离子协同策略

分类： 电子与通信技术 >> 电子与通信技术其他学科 提交时间： 2022-10-21 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》

佘 斌 王栋杰 张 坚

摘要： 为了提升可印刷介观钙钛矿太阳能电池(MPSCs)的器件性能及长期稳定性,提出了一种阴阳离子协同策略,即将 离子液体添加剂1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMIMAC)引入钙钛矿活性层中并用于制备高效稳定的MPSCs。实验结果表 明,咪唑离子(EMIM+ )通过配位效应实现了离子态缺陷钝化(如Pb2+ 和PbI3- ),促进了钙钛矿结晶。另一方面,醋酸根离 子(AC- )与TiO2 的配位同时钝化了TiO2 表面上的氧空位缺陷,从而改善了TiO2/钙钛矿界面的界面接触。因此, EMIMAC中EMIM+ 离子和AC- 离子的协同效应实现了更好的钙钛矿结晶度、更有效的电荷传输和更低的非辐射复合。 最终,MPSCs的能量转换效率(PCE)从13.83%提高到15.48%,且滞后可忽略不计。此外,未封装的MPSCs暴露于空气 中(RH=505%)60 d后仍保持初始PCE的90%,表现出优异的长期稳定性。实验结果表明,离子液体添加剂EMIMAC 可以有效提升器件的PCE和稳定性,为进一步改善器件性能提供了一种有效策略。

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