纳米ZnO墨水的溶剂及浓度优化及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

陆 慧， 张连萍， 骆 群， 张东煜*， 马昌期， 郝 健， 崔 铮

(1. 上海大学理学院 化学系， 上海 200444；2. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 印刷电子技术研究中心， 江苏 苏州 215123)



纳米ZnO墨水的溶剂及浓度优化及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

陆 慧1,2， 张连萍2， 骆 群2， 张东煜2*， 马昌期2， 郝 健1， 崔 铮2

(1. 上海大学理学院 化学系， 上海 200444；2. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 印刷电子技术研究中心， 江苏 苏州 215123)

纳米金属ZnO作为界面缓冲材料能够有效提高基于有机金属卤化物-甲基碘化铵的钙钛矿(PVSK)太阳能电池的水氧稳定性，是溶液制备高稳定性钙钛矿太阳能电池的一个关键技术。而在器件的制备过程中，ZnO分散溶剂的渗透可能导致下层钙钛矿薄膜的结构物性发生变化，从而对器件性能造成显著的影响。为解决该问题，本文详细分析了不同极性有机溶剂对ZnO分散性的影响，研究了不同溶剂对PVSK/PCBM薄膜的吸收光谱和晶体结构的影响，最终获得了甲醇-正丁醇混合溶剂的体积比为1∶1、ZnO质量浓度为10 mg·mL-1的优化分散体系，为进一步开展全溶液法制备钙钛矿太阳能电池提供了重要指导。

钙钛矿太阳能电池； 纳米ZnO墨水； 分散溶剂； ZnO浓度； 器件稳定性

1 引 言

作为一种新型太阳能电池，有机金属卤化物-甲基碘化铵的钙钛矿太阳能电池的效率，从2009年第一次报道的不足4%[1]发展至今已经超过20%[2]。其最大光电转换效率已经接近传统的如硅基太阳能电池、碲化镉太阳能电池和铜铟镓硒等电池[3]。……