电力工业论文_多酸原位钝化TiO_2介孔层提升钙 - 齐齐哈尔大学学报（自然科学版）杂志社投稿

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电力工业论文_多酸原位钝化TiO_2介孔层提升钙

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文章摘要:作为高效钙钛矿太阳能电池中常用的电子传输层材料,TiO₂自身性能不足（如:电荷传输率低和缺陷电荷捕获等）限制电池性能的进一步提高。本研究将杂多酸磷钨酸(H₃PW₁₂O₄₀·nH₂O,简称PW₁₂)掺杂到TiO₂介孔浆料中,制备PW₁₂原位钝化的TiO₂复合物介孔电子传输层薄膜(简称PW₁₂/TiO₂),进而提高相应钙钛矿太阳能电池的光电性能。研究结果表明:由于在浆料中均匀分散的PW₁₂可与TiO₂颗粒产生强烈的相互作用,随着PW₁₂添加量的逐渐增大,PW₁₂/TiO₂复合物薄膜由疏松变得致密均匀,但随着PW₁₂掺杂量的继续增大又致使薄膜逐渐变得疏松多孔,这主要是由于过量的PW₁₂导致TiO₂产生严重的团聚所致。此外,PW₁₂较高的电荷传输性能以及分子内部杂原子空d轨道的电荷储存性能,经过钝化后的PW₁₂/TiO₂薄膜不仅表现出较高的导电性,而且能够更加明显地淬灭钙钛矿薄膜的荧光发射。基于上述薄膜制备钙钛矿太阳能电池,PW₁₂/TiO₂复合物介孔薄膜钙钛矿太阳能电池取得18.20%的光电转化效率,而空白TiO₂电池的效率仅为15.05%,提高了20.9%,电池性能的提高主要归咎于PW₁₂对TiO₂原位钝化提升了介孔薄膜的形貌以及电荷提取和传输性能,而分子直径仅为1nm左右PW12分子也可以渗透进入致密层底层TiO₂内部进而钝化致密层。本研究为利用多酸钝化TiO₂提高电池得光电性能提供了一种有效的思路和方法。

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论文DOI:10.26914/c.cnkihy.2020.006239

论文分类号:TM914.4

文章来源：《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》网址: http://www.qqhedxxb.cn/qikandaodu/2021/1110/805.html