TWI705576B - 鈣鈦礦太陽能電池及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其製造方法。其中，該鈣鈦礦太陽能電池包含：一第一電極；一第二電極，與該第一電極相對設置；一主動層，設置於該第一電極與該第二電極之間，且該主動層包含一鈣鈦礦層；一電洞傳輸層，設置於該第一電極與該主動層之間；一電子傳輸層，設置於該第二電極與該主動層之間；以及一鈍化層，設置於該主動層與該電子傳輸層之間，且該鈍化層包含一具有雜芳基結構的偶極離子。
Description
本揭露提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其製備方法，尤指一種能改善鈣鈦礦薄膜中正負電荷缺陷之鈣鈦礦太陽能電池。
鈣鈦礦太陽能電池在2009年到2014年期間，其功率轉換效率(power conversion efficiency，PCE)自3.8%提升至19.3%，提高超過5倍，且由於鈣鈦礦太陽能電池具有成本低廉、容易製備等優點，被視為極具潛力的太陽能電池，更於在2013年被科學期刊(Science journal)納入2013年十大科學突破之一。
然而，目前在鈣鈦礦太陽能電池的鈣鈦礦薄膜中，未配位的鉛及鹵化物會引起正負電荷缺陷，導致鈣鈦礦材料的載流子傳輸性能下降和造成鈣鈦礦材料的降解，進而影響鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率或穩定性，因而限制了鈣鈦礦太陽能電池的發展。
因此，目前極需提供一種鈣鈦礦太陽能電池，以改善鈣鈦礦薄膜中正負電荷缺陷之情形。
有鑑於此，本揭露提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其製備方法。其中，該鈣鈦礦太陽能電池包含一鈍化層，以改善鈣鈦礦薄膜中正負電荷缺陷之情形。
為達成上述目的，本揭露提供一種鈣鈦礦太陽能電池，包含：一第一電極；一第二電極，與該第一電極相對設置；一主動層，設置於該第一電極與該第二電極之間，且該主動層包含一鈣鈦礦層；一電洞傳輸層，設置於該第一電極與該主動層之間；一電子傳輸層，設置於該第二電極與該主動層之間；以及一鈍化層，設置於該主動層與該電子傳輸層之間，且該鈍化層包含一具有雜芳基結構的偶極離子。
本揭露藉由在鈣鈦礦太陽能電池中導入一鈍化層，使該鈍化層同時鈍化鈣鈦礦薄膜中正負電荷缺陷，以達到改善鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率或穩定性之效果。
本揭露另提供一種製備鈣鈦礦太陽能電池之方法，包含：提供一第一電極；形成一電洞傳輸層於該第一電極上；形成一主動層於該電洞傳輸層上，且該主動層包含一鈣鈦礦層；形成一鈍化層於該鈣鈦礦層上，且該鈍化層包含一具有雜芳基結構的偶極離子；形成一電子傳輸層於該鈍化層上；以及形成一第二電極於該電子傳輸層上，其中，該主動層設置於該第一電極與該第二電極之間。
於本揭露中，該鈣鈦礦層包含具有分子式ABX
3的鈣鈦礦，其中，A為甲基胺或甲脒，B為鉛、錫、鈦或鍺，X為鹵素，但本揭露並不侷限於此。
於本揭露中，該第一電極的材料並無特別限制，例如可包含氧化銦錫(ITO)、摻氟氧化錫(fluorine-doped tin oxide，FTO)、氧化鋁鋅(AZO)、或氧化鋅銦(IZO)。此外，該第二電極的材料亦無特別限制，例如可包含金、銀、銅、鋁、鈀、鎳或其組合。
於本揭露中，該鈣鈦礦太陽能電池為一種p-i-n結構的鈣鈦礦太陽能電池，該電子傳輸層之材料包含富勒烯衍生物、氧化鋅、或氧化鈦，但本揭露並不侷限於此。此外，該電洞傳輸層之材料包含聚(3,4-亞乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT：PSS)、氧化鎳、氧化鉬、2, 2’, 7, 7’-四[N, N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9, 9’-螺二芴(spiro-OMeTAD)、N, N’-二(3-甲基苯基)-N, N’-二苯基-[1, 1’-聯苯基]-4, 4’-二胺(TPD)、N, N’-二苯基-N, N’-雙(4-甲基苯基)-4, 4’-聯苯二胺(PTPD)、或聚(3-己基噻吩-2,5-二基)( poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)
，P3HT)，但本揭露並不侷限於此。
於本揭露中，該鈍化層係直接設置於該主動層之表面上，以直接鈍化鈣鈦礦層中正負電荷缺陷。其中，該鈍化層包含一具有雜芳基結構的偶極離子。術語「雜芳基」是指芳香族的5-8員單環、8-12員雙環、或11-14員三環的環系統，其具有一或多個雜原子(例如O、N、P、和S)。例子包含噻吩基、呋喃基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、噻唑基、苯並呋喃基、苯並噻唑基，但本揭露並不侷限於此。較佳地，該具有雜芳基結構的偶極離子為一具有噻吩基結構的偶極離子。該具有噻吩基結構的偶極離子可包含2-噻吩乙基碘化銨(2-thiophene ethyl ammonium iodide，TEAI)、2-噻吩乙基氯化銨(2-thiophene ethyl ammonium chloride，TEACl)、或2-噻吩乙基溴化銨(2-thiophene ethyl ammonium bromide，TEABr)，但本揭露並不侷限於此。於本揭露之一實施例中，該具有噻吩基結構的偶極離子為2-噻吩乙基氯化銨。
於本揭露中之一實施例中，鈣鈦礦太陽能電池可更包含一電洞阻擋層，設置於該電子傳輸層與該第二電極之間。其中，該電洞阻擋層的材料並無特別限制，例如可為聚乙烯亞胺(polyethylenimine，PEI)，但本揭露並不侷限於此。
於本揭露中，形成第一電極與第二電極的方法並無特別限制，例如可為氣相沉積法(CVD)、濺射法、熱蒸發法、溶膠凝膠法等，但本揭露並不侷限於此。於本揭露之一實施例中，第一電極係經由熱蒸發形成。於本揭露之一實施例中，第二電極係經由熱蒸發形成。
於本揭露中，形成主動層的方法並無特別限制，例如可使用旋塗法、刮刀塗佈、噴塗、滾塗等，但本揭露並不侷限於此。於本揭露之一實施例中，形成主動層的方法為旋塗法。
於本揭露中，形成鈍化層的方法並無特別限制，例如可使用旋塗法、刮刀塗佈、噴塗、滾塗等，但本揭露並不侷限於此。於本揭露之一實施例中，形成鈍化層的方法為旋塗法。
於本揭露中，形成電子傳輸層、電洞傳輸層及電洞阻擋層的方法並無特別限制，且可分別使用相同或不相同的方法製備，例如可使用旋塗法、刮刀塗佈、噴塗、滾塗等，但本揭露並不侷限於此。
以下係藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效。本揭露亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
再者，說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”等之用詞，以修飾請求項之元件，其本身並不意含或代表 該請求元件有任何之前的序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
此外，本說明書和權利要求所提及的位置，例如”之上”、”上”或”上方”，可指所述兩元件直接接觸，或可指所述兩元件非直接接觸。相似地，本說明書和權利要求所提及的位置，例如”之下”、”下”或”下方”，可指所述兩元件直接接觸，或可指所述兩元件非直接接觸。
以下為本揭露之例示性之實施例，但本揭露並不侷限於此，本揭露可與其他已知結構互相結合，而形成另一實施例。
偶極離子合成
分別以等莫爾的氫碘酸(Acros，57%溶於乙醇)、氫溴酸(Acros，33%溶於乙酸)及氫氯酸(Fisher，36%溶於水)與2-噻吩乙胺(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 98%)反應，以分別合成2-噻吩乙基碘化銨(TEAI)、2-噻吩乙基氯化銨(TEACl)及2-噻吩乙基溴化銨(TEABr)。
以2-噻吩乙基碘化銨(TEAI)為例，首先，將等莫爾的2-噻吩乙基碘化銨及2-噻吩乙胺轉移至三頸瓶中。於冰浴下劇烈攪拌2小時後，用旋轉蒸發器萃取以移除溶劑。為了去除雜質和殘留的反應物，收集淡黃色粉末並以乙醚(Fisher, 99%)洗滌至顏色轉變為白色。以無水乙醇(Sigma-Aldrich, 99.5%)重結晶該粉末。接著，收集白色盤狀沉澱物，並於70℃真空烘箱中乾燥至隔夜。所獲得的產物保存於填充有氮氣的手套箱(gloved box)。
鈣鈦礦太陽能電池製備
提供一塗佈有摻氟氧化錫(FTO)的玻璃基板，依序以去離子水、基底溶液(based solution)、甲醇及異丙醇在超音波清洗槽(ultrasonic bath
)中保持15分鐘進行清洗。在沉積電洞傳輸層前，進行UV臭氧處理，以再次清潔FTO基板。親水性的基板表面有助於獲得均勻的氧化鎳層，用來作為電洞傳輸層。通過將碘化鉛(FrontMaterials Co. Ltd.)及甲基碘化銨(FrontMaterials Co. Ltd.)溶解於共溶劑系統(二甲基亞砜(Acros, 99.7%): γ-丁內酯(Acros，99
+%) = 3:7(v/v))中來製備甲基胺碘化鉛(MAPbI
3)鈣鈦礦前驅溶液。在使用前，將所有溶液於70℃下攪拌12小時。為了沉積鈣鈦礦，將所製備的基板(FTO/NiO)和前驅溶液在加熱板上分別於150℃及70℃下預熱10分鐘以達到熱平衡。將約50µL的鈣鈦礦前驅溶液快速滴加到熱基板上，接著以4000rpm旋轉塗佈15秒。整個過程應在3秒內完成，即將基板從加熱板移至塗佈機到開始塗佈的期間，以避免在轉移到旋轉塗佈機上後基板的快速淬火。在旋轉塗佈過程開始時，透明的黃色鈣鈦礦前驅物會變成黑色固體膜，從黃色溶液到黑色固體膜之鈣鈦礦的變化表示前驅底轉變為結晶鈣鈦礦膜。接著將預熱的鈍化分子(TEACl、TEABr、TEAI，1-20mM溶於異丙醇，於 70
oC預熱10分鐘)以3000rpm旋轉塗佈15秒在結晶鈣鈦礦膜的頂部。在覆蓋電子傳輸層(苯基-C
61-丁酸甲酯(phenyl-C
61-butyric acid methyl ester，PC
61BM))前，進行熱處理步驟(70℃，15分鐘)以移除殘留溶劑(IPA)。隨後，將20mg/mL溶於氯苯中的PC
61BM(FrontMaterials Co. td. 99%)以1000rpm旋轉塗佈30秒於鈍化的鈣鈦礦膜上。而對於沒有鈍化層的裝置，將PC
61BM以相同條件直接沉積於鈣鈦礦膜上。然後，將0.1wt%分散在異丙醇中的功函數修飾劑(work function modifier)聚乙烯亞胺(PEI)以4000rpm旋轉塗佈30秒至電子傳輸層上。通過熱蒸發形成具有0.09cm
2有效面積之100nm的銀電極來完成裝置。
因此，如圖1所示，圖1為本揭露之一實施例之鈣鈦礦太陽能電池之結構示意圖，由上述方法製備之鈣鈦礦太陽能電池，包含：塗佈有摻氟氧化錫(FTO)的玻璃基板作為第一電極1；一銀電極作為第二電極2，與第一電極1相對設置；一包含鈣鈦礦層的主動層4，設置於第一電極1與第二電極2之間；氧化鎳層作為電洞傳輸層3，設置於第一電極1與主動層4之間；PC
61BM作為電子傳輸層6，設置於第二電極2與主動層4之間；一包含一具有雜芳基結構的偶極離子的鈍化層5，設置於主動層4與電子傳輸層6之間；以及PEI作為一電洞阻擋層61設置於電子傳輸層6與第二電極2之間。於本揭露之其他實施例中，鈣鈦礦太陽能電池可不包含電洞阻擋層61。
使用各種有機碘化銨鈍化分子作為鈍化層，進行鈣鈦礦太陽能電池裝置之功率轉換效率的探討，結果如表1所示。
[表1]
IPA：異丙醇
MAI：甲基碘化銨
PEAI：苯基乙基碘化銨
| 鈍化層 | V OC(V) | J SC(mA/cm 2) | FF(%) | PCE(%) | |
| 對照組 | - | 1.05±0.01 | 19.39±0.048 | 73.26±1.19 | 14.08±0.26 |
| 比較例1 | IPA | 0.92±0.03 | 16.4±0.86 | 50.88±4.02 | 7.69±0.41 |
| 比較例2 | MAI | 0.94±0.03 | 16.54±0.67 | 56.40±2.70 | 8.76±0.79 |
| 比較例3 | PEAI | 1.09±0.00 | 18.08±0.50 | 73.59±1.68 | 14.50±0.31 |
| 實施例1 | TEAI | 1.09±0.01 | 19.20±0.38 | 74.03±1.15 | 15.49±0.38 |
由結果可以發現，由於IPA中含有1.67 at%的活性氫原子(active hydrogen)，因此當預熱的IPA滴上鈣鈦礦後，活性氫原子會快速的與鈣鈦礦反應並形成揮發性的甲胺、碘化氫以及碘化鉛，因此不具有偶極離子的IPA劣化了裝置的性能。而MAI不包含用於鈍化陽離子缺陷的非共用電子，且因MAI本身受熱後易揮發的特性，使得鈣鈦礦於熱處理的過程中，原本欲用於鈍化的MAI以及鈣鈦礦中部分成份裂化形成易揮發的甲胺、碘化氫以及碘化鉛，而甲胺以及碘化氫易散後，殘留於薄膜上之碘化鉛會擾亂鈣鈦礦薄膜的雙極性質，因此降低了裝置的性能。而PEAI和TEAI均可以鈍化鈣鈦礦薄膜，並改善裝置性能。推測因這兩種化合物都具有芳香環結構，比MAI中的甲基更大，可以用於穩定陽離子，且比MAI更不容易移動，因此，可以留在原位以鈍化缺陷，使鈣鈦礦太陽能電池裝置具有更好的功率轉換效率。此外，TEAI表現出比PEAI更好的效果，其原因為TEAI含有具有非共用電子的硫原子，可以使TEAI具有更好的鈍化效果。另一方面，也可用pKa作為解釋，其各自的pKa分別為MAI=10.64、 PEAI=9.83、及TEAI=9.74，由於TEAI具有更小的pKa可提供更多的解離陽離子，從而可以更有效地鈍化缺陷。
由於在鈣鈦礦中的陰離子與陽離子都需要被鈍化，因此，在鈍化分子中，陰離子與陽離子的選擇同樣重要。以下使用TEA固定陽離子，從而探討不同陰離子之鈍化效果，其結果如表2所示。
[表2]
| 鈍化層 | V OC(V) | J SC(mA/cm 2) | FF(%) | PCE(%) | Champ. PCE(%) | |
| 對照組 | - | 1.05±0.01 | 19.42±0.56 | 71.70±2.27 | 14.62±0.45 | 15.44 |
| 實施例2 | TEACl | 1.11±0.00 | 20.47±0.67 | 78.30±2.11 | 17.78±0.46 | 18.84 |
| 實施例3 | TEABr | 1.10±0.01 | 19.60±0.78 | 76.46±2.69 | 16.48±0.75 | 17.32 |
| 實施例4 | TEAI | 1.09±0.01 | 19.43±0.77 | 76.86±1.55 | 16.27±0.42 | 17.09 |
與其他鹵化物鈍化分子相比，使用氯作為陰離子的TEACl在最佳條件下達到最高18.84%的功率轉換率，這是因為氯離子是最小的陰離子且表現出最強的電子親和力(electron affinity)。此外，由於Pb-Cl鍵比Pb-I鍵具有更強的鍵結作用，因此，與其他陰離子相比，氯陰離子可以很容易地擴散到鈣鈦礦膜中，並有效地與Pb離子結合。這意味著含有氯離子的鈍化分子可以促進有機鹵化銨的快速解離，TEACl也易擴散到鈣鈦礦膜中以補償帶正電荷的陰離子缺陷(即I
-空位)。
由表2之結果推測，使用TEA鹵化物作為鈍化層可增加V
OC，由於V
OC的改善而可增強鈣鈦礦膜的PCE。為了評估具有/不具有鈍化層的鈣鈦礦的固有電子性質，採用耳巴赫能量(Urbach energy)估算鈣鈦礦膜的能量亂度(energetic disorder)。耳巴赫等式(Urbach equation)如下：
在此，α表示鈣鈦礦的吸收係數；E表示光子能量；Eu表示Urbach能量。不具有鈍化層的鈣鈦礦膜的Eu為24.95meV，具有TEACl、TEABr、TEAI鈍化層的鈣鈦礦膜的Eu分別為22.65 meV、23.45 meV、22.95 meV。由結果發現，以TEAC1作為鈍化層的鈣鈦礦具有22.65meV的最低Eu，表明帶隙中存在最少量的缺陷態。
為了探測鈣鈦礦薄膜中的光生載子動力學(photo-generated carrier dynamics)，在室溫下於空氣中進行光致發光(photoluminescence，PL)測量。通過用440nm連續波二極體雷射(continous-wave diode laser )(DONGWOO，PDLH-440-25)激發樣品來進行穩態光致發光(PL)和時間解析PL(TRPL)。通過時間相關單一光子計數器(timecorrelated single photon counting，TCSPC) (WELLS-001 FX，DONGWOO OPTRON)以312.5MHz頻率和2ms持續時間記錄瞬態TRPL。其中，具有及不具有鈍化層的鈣鈦礦膜的PL光譜及時間解析PL光譜(time-resolved PL spectra，TRPL spectra)如圖2A至圖2B所示。如圖2A所示，具有鈍化層的鈣鈦礦膜表現出比沒有鈍化層的鈣鈦礦膜具有更強的穩態(steady-state)PL強度。此外，由於弱的激子(exciton)結合能，鈣鈦礦中主要的光生載子是自由電子和電洞。自由載子的重組速率(recombination rate)可由圖2B所示的鈣鈦礦膜的TRPL光譜中獲得。可根據以下等式計算出電荷載子(charge carrier)的平均壽命，其結果如表3所示。
[表3]
| 鈍化層 | 平均壽命(ns) |
| - | 53.46 |
| TEACl | 109.21 |
| TEABr | 76.87 |
| TEAI | 78.19 |
由於具有鈍化層的鈣鈦礦膜所含的缺陷較少且非輻射複合(non-radiative recombination)，因此，與不具有鈍化層的鈣鈦礦膜相比，具有鈍化層的鈣鈦礦膜的載子平均壽命較長，證實了具有鈍化層的鈣鈦礦膜可以抑制由離子缺陷造成的載子清除劑(carrier scavenger)的存在。在上述鈍化分子中， TEACl的鈍化層表現出最佳且最長的平均載子壽命為109.21奈秒(ns)。
經證實，當於環境空氣中操作鈣鈦礦太陽能電池時，鈣鈦礦膜的離子缺陷，特別是陰離子缺陷提供了氧快速擴散的途徑。在光存在下，氧分子會佔據鹵化物空位作為電子清除劑。由於有利的反應途徑，鈣鈦礦產生的電子會直接轉移到氧分子並形成超氧化物，由於其氧化能力強，超氧化物的形成會對鈣鈦礦的穩定性產生不利的影響。透過檢測可發現，具有TEA鹵化物鈍化的鈣鈦礦膜在10分鐘連續測量內表現出相對穩定的PL強度，而沒有鈍化的鈣鈦礦膜的PL強度則會下降至初始PL強度的約60％。結果顯示，光生電子的輻射複合是有利的，而不是轉移到氧氣中並在鈍化膜中形成超氧化物，因此，會減緩超氧化物自由基的形成。儘管無法避免氧氣擴散至鈣鈦礦中，但是減少離子缺陷，特別是陰離子缺陷，是延遲超氧化物自由基形成以及提高在空氣中操作鈣鈦礦裝置的穩定性的關鍵。
透過空間電荷限制電流(space-charge limited current ，SCLC)模型，進一步探討具有/不具有鈍化的鈣鈦礦膜中的遷移率和捕獲密度(trapped density)。圖3A和圖3C分別顯示了鈣鈦礦膜的僅有電子傳輸層和僅有電洞傳輸層的裝置的I-V曲線圖。其中，僅有電子傳輸層的裝置其結構為：FTO/緊密的TiO
2/主動層/PC
61BM/PEI/Au；僅有電動傳輸層的裝置其結構為：FTO/NiO/主動層/Au。SCLC模型擬合的I-V曲線在黑暗中測量，對於僅有電子傳輸層的裝置為0至5V，對於僅有電洞傳輸層的裝置為0至8V，掃描速率為10ms。在I-V曲線中，它可以分為三個區域，包含歐姆區(Ohmic region)(I∝V)、缺陷填補限制區(trap-filled limit region)(TFL region, I∝V
n, n＞2)、以及查爾德區(Child’s region) (I∝V
2)。對於歐姆區域和TFL區域，這兩個區域之間的轉換點被稱為缺陷填補限制電壓(trap filled limit voltage(V
TFL))，根據下列等式計算：
在此，e表示基本電荷，ε和ε
0是鈣鈦礦的介電常數(dielectric constant)和真空介電常數(permittivity)，N
t是薄膜的捕獲密度，d是鈣鈦礦膜的厚度。經計算後，在僅有電子傳輸層的裝置中，不具有鈍化層、及以TEACl、TEABr和TEAI鈍化的N
t分別為1.41×10
16、3.33×10
15、6.94×10
15和5.92×10
15(載子數/cm
3)；而在僅有電洞傳輸層的裝置中，不具有鈍化層、及以TEACl、TEABr和TEAI鈍化的N
t分別為3.88×10
16、1.70×10
16、2.84×10
16和2.85×10
16。這意味著，對於僅有電子傳輸層及僅有電洞傳輸層的裝置來說，具有鈍化的鈣鈦礦膜中存在的捕陷態(trapped states)少於沒有鈍化的鈣鈦礦薄膜。結果證明，TEA鹵化物的偶極離子之鈍化可以同時補償兩種型態的離子缺陷，且因此減少鈣鈦礦的捕獲密度(trap density)。在Child’s region(高施加電壓區)，載子遷移率(μ)可以由以下Mott-Gurney定律推導出來：
電子遷移率(μe)可以從圖3B獲得，電洞遷移率(μh)可以從圖3D獲得。結果總結於表4中。其顯示以TEA鹵化物的偶極離子處理通過離子缺陷的鈍化增強了電子和電洞的遷移率。 特別是藉由TEAC1的鈍化，鈣鈦礦和電子傳輸層之間氯離子的存在表現出最顯著的電子遷移率的增強，並進一步促進從鈣鈦礦到電子傳輸層的電子提取。
[表4]
| 鈍化層 | 電子遷移率(cm 2/V•s) | 電洞遷移率(cm 2/V•s) |
| - | 1.96 | 0.40 |
| TEACl | 4.61 | 1.30 |
| TEABr | 3.44 | 1.12 |
| TEAI | 3.37 | 0.68 |
接著，以TEACl作為鈍化層，進行後續再現性及穩定性的測試，結果如圖4A至圖5B所示。圖4A至4D顯示了24個具有/不具有TEACl鈍化的鈣鈦礦太陽能電池裝置的光伏分佈。由結果可發現，以TEACl鈍化裝置的再現性高，且具有TEACl鈍化的鈣鈦礦太陽能電池的平均PCE可從14.62%增加到17.78%，且最佳裝置的PCE可達到18.84%。通過分析，證實鈣鈦礦膜中的離子缺陷被成功鈍化，使得鈍化後的鈣鈦礦太陽能電池具有增強的V
OC和PCE。
圖5A為在最大功率點測量的穩態光電流輸出PCE測量結果。其中，施加於具有TEACl鈍化及未鈍化的鈣鈦礦太陽能電池裝置之偏壓分別為0.92V及0.84V。結果顯示，具有TEACl鈍化的裝置在空氣中(相對濕度= 65%，溫度= 32℃)的300秒最大輸出軌跡上表現出非常穩定的輸出，在300秒測量後PCE下降小於0.1%，且經過300秒的測量，PCE仍維持在18.6%以上。反觀未鈍化的裝置於空氣中是脆弱的，PCE下降幅度大於初始PCE的8%。圖5B為鈣鈦礦太陽能電池在氮氣填充的手套箱的儲存穩定性測量結果，其中儲存條件為氧氣小於20.0ppm，水氣小於0.10ppm。由實驗結果可明顯發現，具有TEACl鈍化的裝置在氮氣填充的手套箱儲存700小時，其PCE維持超過初始PCE的80%，而未鈍化的裝置其PCE明顯大幅下降。因此，再次證明了抑制鈣鈦礦膜中的離子缺陷可以防止裝置因缺陷導致的降解，提升裝置穩定性。
以上的具體實施例應被解釋為僅僅是說明性的，而不以任何方式限制本公開的其餘部分。
1:第一電極
2:第二電極
3:電洞傳輸層
4:主動層
5:鈍化層
6:電子傳輸層
61:電洞阻擋層
圖1為本揭露之一實施例之鈣鈦礦太陽能電池之結構示意圖。
圖2A為具有/不具有鈍化層的鈣鈦礦太陽能電池之光致發光(photoluminescence，PL)光譜。
圖2B為具有/不具有鈍化層的鈣鈦礦太陽能電池之時間解析PL光譜(time-resolved PL spectra，TRPL spectra)。
圖3A至圖3D為具有/不具有TEA鹵化物鈍化的鈣鈦礦太陽能電池之空間電荷限制電流模型(space-charge limited current ，SCLC)測量結果。
圖4A至圖4D為24個具有/不具有TEACl鈍化的鈣鈦礦太陽能電池之光伏分佈結果。
圖4E為具有/不具有TEACl鈍化的鈣鈦礦太陽能電池之電壓-電流密度測量結果。
圖5A為在最大功率點測量的穩態光電流輸出PCE測量結果。
圖5B為鈣鈦礦太陽能電池在氮氣填充的手套箱的儲存穩定性測量結果。
1:第一電極
2:第二電極
3:電洞傳輸層
4:主動層
5:鈍化層
6:電子傳輸層
61:電洞阻擋層
Claims (19)
- 一種鈣鈦礦太陽能電池，包含： 一第一電極； 一第二電極，與該第一電極相對設置； 一主動層，設置於該第一電極與該第二電極之間，且該主動層包含一鈣鈦礦層； 一電洞傳輸層，設置於該第一電極與該主動層之間； 一電子傳輸層，設置於該第二電極與該主動層之間；以及 一鈍化層，設置於該主動層與該電子傳輸層之間，且該鈍化層包含一具有雜芳基結構的偶極離子。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該鈍化層直接設置於該主動層之表面上。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該鈣鈦礦層包含具有分子式ABX 3的鈣鈦礦，其中，A為甲基胺或甲脒，B為鉛、錫、鈦或鍺，X為鹵素。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該具有雜芳基結構的偶極離子為一具有噻吩基結構的偶極離子。
- 如申請專利範圍第4項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該具有噻吩基結構的偶極離子包含2-噻吩乙基碘化銨、2-噻吩乙基氯化銨、或2-噻吩乙基溴化銨。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該第一電極之材料包含氧化銦錫、摻氟氧化錫、鋁鋅、或氧化鋅銦。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該第二電極之材料包含金、銀、銅、鋁、鈀、鎳或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該電子傳輸層之材料包含富勒烯衍生物、氧化鋅、或氧化鈦。
- 如申請專利範圍第1項所述之鈣鈦礦太陽能電池，其中，該電洞傳輸層之材料包含聚(3,4-亞乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT：PSS)、氧化鎳、氧化鉬、2, 2’, 7, 7’-四[N, N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9, 9’-螺二芴(spiro-OMeTAD)、N, N’-二(3-甲基苯基)-N, N’-二苯基-[1, 1’-聯苯基]-4, 4’-二胺(TPD)、N, N’-二苯基-N, N’-雙(4-甲基苯基)-4, 4’-聯苯二胺(PTPD)、或聚(3-己基噻吩-2,5-二基)( poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)，P3HT)。
- 一種製備鈣鈦礦太陽能電池之方法，包含： 提供一第一電極； 形成一電洞傳輸層於該第一電極上； 形成一主動層於該電洞傳輸層上，且該主動層包含一鈣鈦礦層； 形成一鈍化層於該鈣鈦礦層上，且該鈍化層包含一具有雜芳基結構的偶極離子； 形成一電子傳輸層於該鈍化層上；以及 形成一第二電極於該電子傳輸層上， 其中，該主動層設置於該第一電極與該第二電極之間。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該鈍化層直接形成於該主動層之表面上。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該主動層以形成於該電洞傳輸層上。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該鈣鈦礦層包含具有分子式ABX 3的鈣鈦礦，其中，A為甲基胺或甲脒，B為鉛、錫、鈦或鍺，X為鹵素。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該具有雜芳基結構的偶極離子為一具有噻吩基結構的偶極離子。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中，該具有噻吩基結構的偶極離子包含2-噻吩乙基碘化銨、2-噻吩乙基氯化銨、或2-噻吩乙基溴化銨。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該第一電極之材料包含氧化銦錫、摻氟氧化錫、氧化鋁鋅、或氧化鋅銦。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該第二電極之材料包含金、銀、銅、鋁、鈀、鎳或其組合。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該電子傳輸層之材料包含富勒烯衍生物、氧化鋅、或氧化鈦。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該電洞傳輸層之材料包含聚(3,4-亞乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT：PSS)、氧化鎳、氧化鉬、2, 2’, 7, 7’-四[N, N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9, 9’-螺二芴(spiro-OMeTAD)、N, N’-二(3-甲基苯基)-N, N’-二苯基-[1, 1’-聯苯基]-4, 4’-二胺(TPD)、N, N’-二苯基-N, N’-雙(4-甲基苯基)-4, 4’-聯苯二胺(PTPD)、或聚(3-己基噻吩-2,5-二基)( poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)，P3HT)。
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| CN112635675B (zh) * | 2020-12-16 | 2023-11-03 | 华南理工大学 | 一种基于3-噻吩乙酸界面修饰层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103443948A (zh) * | 2011-02-01 | 2013-12-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 光伏元件 |
| CN106062983A (zh) * | 2013-12-17 | 2016-10-26 | 埃西斯创新有限公司 | 包含金属卤化物钙钛矿和钝化剂的光伏装置 |
| CN108292688A (zh) * | 2015-10-22 | 2018-07-17 | 小利兰·斯坦福大学理事会 | 含氧化物纳米颗粒缓冲层的太阳能电池和制造方法 |
| WO2018152494A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | Nutech Ventures | Passivation of defects in perovskite materials for improved solar cell efficiency and stability |
| CN109360889A (zh) * | 2018-07-28 | 2019-02-19 | 西安交通大学 | 一种高填充因子的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103443948A (zh) * | 2011-02-01 | 2013-12-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 光伏元件 |
| CN106062983A (zh) * | 2013-12-17 | 2016-10-26 | 埃西斯创新有限公司 | 包含金属卤化物钙钛矿和钝化剂的光伏装置 |
| CN108292688A (zh) * | 2015-10-22 | 2018-07-17 | 小利兰·斯坦福大学理事会 | 含氧化物纳米颗粒缓冲层的太阳能电池和制造方法 |
| WO2018152494A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | Nutech Ventures | Passivation of defects in perovskite materials for improved solar cell efficiency and stability |
| US20190164699A1 (en) * | 2017-02-17 | 2019-05-30 | Nutech Ventures | Perovskite surface defect passivation using zwitterionic amino acids |
| WO2019048839A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-14 | Oxford Photovoltaics Limited | MULTI-JUNCTION PHOTOVOLTAIC DEVICE |
| CN109360889A (zh) * | 2018-07-28 | 2019-02-19 | 西安交通大学 | 一种高填充因子的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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