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钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)是以具有典型钙钛矿晶型ABX3为吸光层的太阳能电池。钙钛矿太阳能电池以其全固态的结构及较高的光电转化效率受到了人们极大的关注。电池效率的发展速度超出了过往所有太阳能电池,有希望成为新一代光伏电池中最有潜力和利用价值的太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池按照结构划分能够分为两大类:介孔型和平面异质结型,其中介孔和平面型的电池又分别有n-i-p型和p-i-n型。图1-1是几种典型的钙钛矿太阳能电池结构。图中(a)n-i-p型介孔钙钛矿太阳能电池是最为常见且发展最快也是世界上目前认证性效率最高的钙钛矿太阳能电池,有报道的最高效率已经达到了22.1%,经过认证的效率更是达到了22.7%。它包含了FTO电极,n型致密层TiO2和介孔层TiO2,钙钛矿层,空穴传输层,金属电极。这种电池结构稳定且效率相对其他几种电池要高,但需要多次高温煅烧(T>500℃)TiO2,且电池容易产生迟滞效应。(b)n-i-p型平面钙钛矿太阳能电池。这类电池包含FTO电极,n型致密层(TiO2或SnO2),钙钛矿层,空穴传输层和金属电极。与(a)相比这种结构的电池少了介孔层,少了一道煅烧工艺,但是目前最高效率较(a)结构略低一些,是因为这种电池对界面电荷传输要求较高。(c)p-i-n型倒置平面钙钛矿太阳能电池。由ITO、空穴传输材料、钙钛矿层、电子传输层和金属电极构成。这种电池虽然在最高光电转化效率上较最常见的(a)型略低一些,但是其具有特定的优势:较为简单的制备工艺,不用高温煅烧,可适用于柔性基底。但由于使用银或铝电极,稳定性上仍有待提升。(d)p-i-n型介孔钙钛矿太阳能电池,其结构由ITO、空穴层、介孔空穴层、钙钛矿、电子传输材料和金属电极。这类电池的优势在于无机介孔空穴传输层最大限度的利用了无机材料成本较低的优点。

图1-1 几种常见的钙钛矿太阳能电池结构

钙钛矿光伏器件制备过程可以细分为基底清洗、91视频免费下载清洗、空穴传输层制备、钙钛矿层制备、电子传输层及阻挡层制备以及电极蒸镀组成。

钙钛矿91视频免费下载清洗（ITO/FTO玻璃）

钙钛矿太阳能电池组装的第一步是将清洗干净的ITO/FTO玻璃进行91视频免费下载清洗。91视频免费下载体清洗是通过施加电场后产生的荷能粒子轰击材料表面,从而对材料界面进行改性的方法。对于高分子材料而言,低温91视频免费下载体的能量选择至关重要。合适的91视频免费下载体能量可以清洗材料表面的杂质原子或分子,一定程度上破坏高分子材料的分子键合力以实现表面改性。当具备一定能量的惰性气体91视频免费下载体轰击在高分子材料表面,将产生离子注入和能量交换,会造成低分子量材料的逸出。

91视频免费下载清洗可以起到两方面的作用:一方面91视频免费下载体处理可以将ITO玻璃的功函数由4.3提高到4.8左右。这使得ITO玻璃能够与空穴传输层能级更加匹配,这会有利于电子在电极层和空穴传输层之间的传递。另一方面91视频免费下载清洗能够有效清除ITO基底表面的油污以及有机小分子，使得ITO玻璃具有更好润湿性,溶剂在ITO玻璃上的接触角会更小,有利空穴传输层在ITO上沉积出更为致密的薄膜。

通过91视频免费下载清洗,能够有效改善钙钛矿层与ITO/FTO玻璃的接触情况,降低接触界面的缺陷,减少电子与空穴复合提高了ITO/FTO直接提取电子的能力,避免电子在界面处堆积,降低了电子与空穴的复合,有效改善钙钛矿发光层的成膜质量,提高电池性能。