少铅钙钛矿CH3NH3SrxPb(1-x)I3的合成及其在全固态薄膜太阳能电池中的应用.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)FebruaryActa尸．一Chim．Sin．2015，31(2)，285-290285[Article】doi：10．3866／PKU．WHXB201412241www．whxb．pku．edu．cn少铅钙钛矿CH3NH3SrxPb(，l3的合成及其在全固态薄膜太阳能电池中的应用白晓功’史彦涛王开’董庆顺’邢玉瑾’张鸿’王亮’马廷丽1(大连理工大学化学学院，精细化工国家重点实验室，辽宁大连116024；九州工业大学生命体工学研究科，北九州808—0196，福冈，日

2、本)摘要：近年来，有机．无机杂化铅卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)得到了迅猛发展，其最高光电转换效率已经达到19．3％．该类型太阳能电池使用的钙钛矿型吸光材料为含Pb的有机．无机杂化铅卤钙钛矿，从长远来看，Pb的毒性将制约其大规模应用．本文从减少吸光材料中Pb的含量出发，尝试用Sr部分取代Pb制备一系列少铅钙钛矿CHNH。SrxPbn．I。，并将其应用于钙钛矿太阳能电池进行光电性能的研究．研究结果表明，相比于全Pb钙钛矿(CH。NH。Pbl。)材料，Sr取代量为30％(x=0．3)时，所形成的CH。NH。Sr0a

3、PbI。光谱吸收大范围增强，但基于此材料制备的电池器件性能明显下降．关键词：钙钛矿太阳能电池：少铅：锶取代：CHaNH。SrxPb(la中图分类号：0644SynthesisofCH3NH3SrxPb(1I3withLessPbContentandItsApplicationinAll—SolidThinFiImSolarCellsBAIXiao-Gong’SHIYan-Tao’·WANGKai’DONGQing—Shun’XINGYu-Jin’ZHANGHong’WANGLiang’MATing-Li’·’(St

4、ateKeyLaboratoryofFineChemical,CollegeofChemistry,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,LiaoningProvince,PR．China；GraduateSchoolofLiyeScienceandSystemsEngineering,KyushuInstituteofTechnology,髓ushu808—0196,Fukuoka，Japan)Abstract：Hybridorganic-inorganicIeadh

5、alideperovskitesolarcells(PSCs1haverecentlyundergonerapidprogressandexhibithighphotoelectricconversione仟icienciesofuptO19．3％．Aslight-absorberinPSCs，thehybridorganic-inorganicleadhalideperovskitecannotbeusedinlarge-scaleapplicationsbecauseofitshighPbcontent．Int

6、hiswork，wereplacedsomePbwithSrtosynthesizeanoveIperovskReCH3NH3Sr,Pb1-x)I3anduseditasaIight．absorberinPSCs．ComparedwithCH3NH3Pbl3，CH3NH3Sro3PbD-7l3jSabetterlight-absorberbutthecorrespondingphotovoltaicperformanceinPSCsdecreasedobviously~KeyWords：Perovskitesola

7、rcell；LessPb；Srreplacing；CHaNH3SrxPbo一×)la1引言入光伏电池以来，染料敏化太阳能电池(DSCs)因其自1991年Gr~itzel课题组将TiO纳米晶薄膜弓成本低、制作工艺简单、有较高理论光电转化效率Received：September29，2014；Revised：December23，2014；PubIlishedonWeb：December24，2014．Correspondingauthors．SHIYan—Tao。Email：shiyantao@dlut．edu．ca

8、．MATing-Li，Email：tinglima@dlut．edu．cn；Tel：+86·41l一84986230．TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(51402036，51273032，91333104)andInternationalScience&Tec