大面积、连续无铅复合钙钛矿太阳能电池薄膜工艺开发及稳定性研究

项目来源

江苏省科技计划

项目主持人

宋丹

项目受资助机构

河海大学

项目编号

BY2015002-02

立项年度

2015

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

省级

受资助金额

45.00万元

学科

新材料

学科代码

未公开

基金类别

政策引导类计划(产学研合作)-产学研合作项目

关键词

复合钙钛矿薄膜 ; 添加剂 ; 超声处理 ; 喷涂 ; 覆盖率 ; 光吸收 ;

参与者

陈建清

参与机构

常熟市福莱德连接器科技有限公司

项目标书摘要:针对目前钙钛矿电池研究中的铅毒性、稳定性及大面积连续薄膜制备问题,采用Pb元素替代以解决铅毒性问题;本项目CH2Cl2超声处理、添加添加剂等方法提高无铅复合钙钛矿的稳定性,采用Mg替代Sn,开发新的光吸收层材料;采用喷涂结合后续热处理工艺控制薄膜合成过程中晶粒形核、长大及溶剂脱除过程,控制薄膜的形貌,提高薄膜覆盖率,降低针孔率,形成大面积、连续、高性能、长寿命无铅复合钙钛矿薄膜制备工艺。
        采用CH2Cl2超声振荡处理固相研磨前驱物得到的钙钛矿粉末,以处理过的钙钛矿为前躯体,采用旋涂法制备钙钛矿薄膜,其成膜性、稳定性以及覆盖率都优于直接向溶液中掺入CH2Cl2和未做任何处理制备得到钙钛矿薄膜。浓度为40mg/ml的PEG与PVP作为添加剂时能够制备出形貌平整,晶粒尺寸均匀的锡基钙钛矿薄膜,此时的钙钛矿晶体水解率低,具有更好的稳定性,光吸收性能较好,具有较高的吸收率,有利于提高电池的能量转换效率。采用超声喷涂法制备大面积锡基钙钛矿薄膜,喷涂时间为3min时,钙钛矿薄膜具有优异的表面特性,其平整度与覆盖率均高于其他喷涂时间制备的薄膜,薄膜禁带宽度最低,吸光性能好,延长喷涂时间,会导致薄膜厚度过厚,引起退火开裂,降低电池性能。采用液相法是制备出了镁基钙钛矿薄膜,在Mg:Sn为1:1时薄膜覆盖率最高,形貌最均匀,并且光吸收效率最高,吸收范围最宽。

项目受资助省

江苏省

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