多孔TiO2层厚度对钙钛矿太阳能电池性能的影响

摘要

制备了基于不同厚度(100～500 nm)多孔TiO2层的钙钛矿太阳能电池,并用SEM、XRD、紫外-可见吸收谱、电压-电流曲线、电化学阻抗谱进行了表征.研究发现,多孔TiO2薄膜厚度对电池性能有很大影响,即随着多孔TiO2薄膜厚度的增加,短路电流略有提高,而开路电压和填充因子呈下降趋势;但同时,较厚的多孔TiO2薄膜可有效减弱滞回现象.进一步采用电化学阻抗谱和暗态电流-电压曲线研究了载流子复合.电化学阻抗谱表明,膜厚增加会增大载流子复合但不会改变二极管理想因子.通过拟合暗态电流-电压曲线得到反向饱和电流,随着膜厚增加,反向饱和电流会增大,从而加剧了载流子复合.通过优化多孔TiO2薄膜厚度,基于150 nm多孔TiO2薄膜钙钛矿电池的认证效率达到15.56％.