編號：CYYJ02865
篇名：摻雜質(zhì)子化石墨相氮化碳增強(qiáng)碳基太陽能電池中鈣鈦礦的結(jié)晶質(zhì)量
作者：郭明星 劉文超 黃均妍 劉佳琦 尹淑慧 冷靜
關(guān)鍵詞： 鈣鈦礦太陽能電池 碳對電極 p-g-C3N4 結(jié)晶質(zhì)量 光電性能
機(jī)構(gòu)： 大連海事大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 大連海事大學(xué)理學(xué)院 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 鈣鈦礦層的品質(zhì)極大影響鈣鈦礦太陽能電池性能.然而,在溶液法生成多晶鈣鈦礦膜過程中會不可避免地形成缺陷和陷阱位.通過在鈣鈦礦層中嵌入添加物改善鈣鈦礦晶化,用于減少和鈍化缺陷是非常重要的.本文合成一種環(huán)境友好的二維納米材料質(zhì)子化石墨相氮化碳(p-g-C3N4),并摻雜于碳基鈣太陽能電池的鈣鈦礦層中.實(shí)驗(yàn)證明,在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中添加p-g-C3N4不僅能調(diào)解碘鉛甲胺(MAPbI3)結(jié)品的成核和生長速率,獲得大晶粒尺寸的平滑表面,還能減少鈣鈦礦層的本征缺陷.質(zhì)子化過程在氮化碳表面引入活性基團(tuán)-NH2/-NH3,它們和鈣鈦礦晶體表面N-H鍵發(fā)生強(qiáng)化學(xué)作用,有效地鈍化電子陷阱,提高鈣鈦礦結(jié)晶質(zhì)量.結(jié)果表明,與不摻雜的對照電池(效率為4.48%)和摻雜石墨相氮化碳(g-C3N4)電池(效率為5.93%)相比,摻雜質(zhì)子化石墨相氮化碳(p-g-C3N4)的電池獲得了6.61%的較高效率.本工作展示了一種通過摻雜改性添加物改善鈣鈦礦膜的簡單方法,為碳基鈣鈦礦太陽能電池的低成本制備提供了建議.
