近年來鈣鈦礦太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率迅速提高.界面工程是進(jìn)一步改善鈣鈦礦太陽能電池性能的有前途的途徑.本文中,我們進(jìn)行第一性原理計算,以探索四種候選緩沖材料（MACl,MAI,PbCl₂與PbI₂）對MAPbI₃吸收層與TiO₂之間界面電子結(jié)構(gòu)的影響.我們發(fā)現(xiàn)MAX（X=Cl,I）作為緩沖層將引入高電子勢壘并增強(qiáng)電子-空穴復(fù)合.此外,MAX不能很好地鈍化表面狀態(tài).PbI₂的導(dǎo)帶最小值遠(yuǎn)低于MAPbI₃吸收層的導(dǎo)帶最小值,這極大地限制了吸收層的能帶彎曲和太陽能電池的開路電壓.另一方面,合適的帶邊能級位置,與TiO₂表面的小的晶格失配以及出色的表面鈍化性能使得PbCl₂成為鈣鈦礦太陽能電池吸收層/電子傳輸層界面工程的有希望的緩沖材料.因此,我們在這項工作中獲得的結(jié)果可以使人們對具有緩沖層的界面工程的效果有更深入的理解,這有利于改善鈣鈦礦太陽能電池和相關(guān)光電器件的性能. 

【文章來源】：Science China Materials. 2020,63(08)EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁


本文編號：3152047