基于有机小分子光敏层掺杂剂的平面钙钛矿太阳能电池性能研究
王彬彬1
孟璐瑶1
刘振东2
周忠源2
孟蓝翔2
孙宇3
马建国4
苏明明5
高云蛟5
1.河南理工大学 材料科学与工程学院,河南 焦作 4540032.安阳工学院,河南 安阳 4550003.东旭新能源投资有限公司,北京 1000714.安徽东旭康图太阳能科技有限公司,安徽 金寨 2373215.河南曲显光电科技有限公司,河南 安阳 455000
摘要：[目的]通过引入有机小分子光敏层掺杂剂提高钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)的光电转换效率.[方法]以倒置结构的PSCs 作为研究对象,在PSCs的光敏层中引入了一种新的有机小分子掺杂剂5-溴吡啶-2,3-二羧酸(5-bromopyridine-2,3-dicarboxylic acid,BDA),并组装为平面PSCs.通过使用扫描电子显微镜、X射线衍射、伏安特性曲线等测试表征,分析BDA对钙钛矿薄膜质量和载流子传输能力的影响规律,进一步探究BDA提高PSCs器件光电转换效率的机理.[结果]BDA中多个官能团对钙钛矿晶体内部缺陷有钝化作用,抑制钙钛矿薄膜中MA+、I-和金属 Pb0 等基团缺陷的形成,减少了因电子与空穴的非辐射复合而引起的光电子能量损失,这有利于形成高质量的钙钛矿薄膜,使器件的光电转换效率得到提升,BDA 对于钙钛矿薄膜能级的调节也会提高器件对于载流子的提取和传输能力.基于BDA 掺杂的PSCs实现了13.42%的光电转换效率,整体性能超过未掺杂的PSCs.[结论]作为一种低成本的光敏层掺杂剂,BDA的成功引入为制备高效率的平面钙钛矿太阳能电池提供了一种新的研究策略.
关键词：掺杂剂有机小分子钙钛矿太阳能电池光敏层非辐射复合
分类号：TM914.4(独立电源技术（直接发电）)
资助基金：国家自然科学基金(U1804156)河南省科技攻关计划项目(222102240080)
论文发表日期：2026-03-20
在线出版日期：2026-03-31（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 49-57 )
英文信息