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共轭聚合物-氧化石墨烯钝化材料改善钙钛矿太阳能电池性能

赵大伟  李铭  戴世杰  陈迪春  郑灵灵  云大钦  
【摘要】:采用原位缩聚方法制备了新型纳米复合材料聚(2-甲氧基-5-辛氧基)-对苯乙炔-氧化石墨烯(poly[(2-methoxy,5-octoxy)1,4-phenylene vinylene]-graphene oxide, MOPPV-GO),并将其作为钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs)的超薄钝化层,大幅度提升了电池的能量转换效率(power conversion efficiency, PCE).新型复合材料MOPPV-GO可以充分结合两种材料的优势:GO与MOPPV复合后可在钙钛矿表面形成均匀的薄膜,有利于与空穴传输层形成致密接触; MOPPV以GO为载体聚合形成更密集的共轭网络,显著提升电学性能.对MOPPV-GO所制备的器件研究表明, MOPPV-GO不仅可以有效钝化钙钛矿的表面及晶界处的缺陷,还可以改善钙钛矿材料的结晶性,显著提升电荷的提取与传输性能.与标准器件相比,修饰MOPPV-GO钝化层的器件PCE从16.42%大幅提高到19.73%, PCE提升超过20.16%.该研究结果对高效稳定的PSCs的制备与研究有着很重要的价值.

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