鈣鈦礦太陽能電池具有優(yōu)異的光伏性能和低成本溶液加工性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。鈣鈦礦活性層和相關(guān)電荷傳輸層是鈣鈦礦太陽能電池的重要組成部分，對電池的光伏性能和穩(wěn)定性起著重要作用。因此，開展電荷傳輸材料的研究對于推動鈣鈦礦電池的發(fā)展具有積極意義。
近年來，中國科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋延林課題組在鈣鈦礦太陽能電池高質(zhì)量薄膜及高性能器件制備方面取得系列進(jìn)展。近期，該課題組在鈣鈦礦電池中電子傳輸材料研究方面取得新進(jìn)展。常規(guī)的鈣鈦礦電池一般使用N-型無機(jī)氧化物半導(dǎo)體如二氧化鈦、二氧化錫等作為電子傳輸層。這種溶液涂布的無機(jī)半導(dǎo)體一般需要高溫?zé)崽幚砉に?，不利于柔性電池的制備。同時，這些無機(jī)半導(dǎo)體對紫外光敏感，影響鈣鈦礦電池的光伏性能和穩(wěn)定性。該研究采用原位環(huán)化聚丙烯腈作為電子傳輸層，取代傳統(tǒng)的無機(jī)氧化物半導(dǎo)體制備高效和穩(wěn)定的鈣鈦礦電池?？蒲腥藛T將聚丙烯腈溶液涂布到導(dǎo)電玻璃基底上，通過熱處理原位形成環(huán)化聚丙烯腈薄膜。這種原位環(huán)化聚丙烯腈覆蓋度好，表現(xiàn)出良好的電子傳輸性能。基于這種環(huán)化聚丙烯腈電子傳輸層的鈣鈦礦電池呈現(xiàn)出良好的光伏性能和穩(wěn)定性。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、科學(xué)技術(shù)部和北京市自然科學(xué)基金委員會的支持。
