无空穴传输材料钙钛矿太阳能电池20141020

为了得到光生载流子的数量信息，作者做了光致发光衰减测 量，MAPbI3中的光生激子在1ps内分解为自由载流子， ZrO2框架结构中MAPbI3为8.14ns，(5-AVA)x(MA)1-xPbI3为 23.7ns，这意味着更少的缺陷。
J-V和IPCE
PCE:12.84%
稳定性
电池在室外环境阳光照射下有大于1000小时的 稳定性。
A hole-conductor-free, fully printable mesoscopic perovskite solar cell with high stability
Science 页: 295-8 18 July 2014
Michael Grätzel Center for Mesoscopic Solar Cells, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics(HUST)
5-AVA的作用、电池原理分析
5-aminovaleric acid （5-氨基颉草酸）离子替换了晶格中部分甲胺离子， 形成了混合离子钙钛矿，5-VAV离子有助于氧化物框架中的晶体生长，改 善TiO2界面接触，降低缺陷，提高转化效率，增强稳定性。
FTO上致密TiO2阻挡价带空穴到达 FTO电极，ZrO2用来阻挡电子到达 另一电极。
无空穴传输机构钙钛矿太阳能电池结构
电池的制作方法
1.在FTO上刻蚀出两个独立的电极，然后在乙醇中超声清洗。 2.通过气溶胶喷雾热解法覆盖上一层致密的TiO2层。丝网印刷TiO2 悬浮液来沉淀上一层1微米的TiO2纳米多孔层，450度烧结30分钟。 3.在多孔TiO2层上印刷上一层2微米的ZrO2用来阻挡电子，最后印刷 上碳黑或石墨复合浆料作为对电极，400度下烧结半小时。 4.冷却至室温，在碳电极顶部，用滴落涂布法将钙钛矿前驱溶液渗 透进电池框架，50度下干燥半小时。 MAPbI3前驱溶液由MAI和PbI2溶解在γ-丁内酯中，(5-AVA)x(MA)1-xPbI3 前驱溶液方法类似，只是改为5-AVAI （5-氨基颉草酸）和MAI摩尔比为 1：20到1：30。
XRD图像
XRD图像分析
（001）（111）晶面的衍射锋即使在低5-VAV比例时仍存在，作者认 为5-AVA影响了(5-AVA)x(MA)1-xPbI3晶体的生长，在COOH与NH3+ 和I-之间形成了氢键。
介观结构的SEM图像
D：MΒιβλιοθήκη BaiduPbI3
E ：(5-AVA)x(MA)1-xPbI3
photoluminescence (PL) decay Measurements （光致发光衰减测量）