的沉积。这个过程导致了钙钛矿具有大幅减少载流子复合膜。我们还通过掺杂的TiO2的ETL上,以提高其载流子浓度和改性ITO电极,以降低其功函数改进的该装置中的电子传输通道。这些变化所产生的193%一PCE见(31)测量细节。这些发现可进一步用于在钙钛矿系的设备在各种应用中,例如发光二极管,场效应晶体管,非线性光学元件,光导装置,化学森感器,和辐射探测器。
图1
图1为钙钛矿结构的太阳能电池的能量水平对齐。(A)SEM横截面的装置的图像。从底部的层是:(i)ITOPEIE,()Y型的TiO2,()的钙钛矿,(螺OMeTAD,以及(v)的能级的Au,(B)图(相对于所述在该装置中的各功能层的真空度),(C)的X射线衍射图案对应于钙钛矿薄膜演化与退火时间(第一阶段:20分钟,第二阶段:60分钟,第三阶段:85分钟)。(D和E)钙钛矿膜中的第二阶段(D)和第三阶段(E)顶视图的SEM图像。
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f我们制造的钙钛矿型太阳能电池具有一类似于常用副架构平面构型,但需要一些修改。整个器件的制造是在低温(150℃)过程中进行。其结构在扫描电子显微镜(SEM)图像示于图1A。与此相反的大多数钙钛矿太阳能电池,是基于FTO电极的ITO被用作电极,将其进一步经过修饰后用聚亚乙基亚胺乙氧基化(PEIE)(32),含简单的脂族胺基,以减少聚合物ITO的功函数。钇掺杂的TiO2(Y型的TiO2)作为ETL上,以提高电子的提取和输送。对于孔的提取,钴和锂共掺杂螺OMeTAD22,77四(N,N二4甲氧基苯基氨基)99螺二芴(8)和金被用作在HTL和电极。相关的功能层的能量水平,如通过紫外(UV)光电子能谱(UPS)和UV可见光吸收光谱测量确定的,示于图。1B。与PEIE修饰的ITO的功函数,从原来的46电子伏特(图S1),(31),这有利于在ETL和ITO层之间有效的电子传输减少到40电子伏特。在Y的TiO2层表现为40eV的导带最小值(CBM)(图S2)(31)。这个价带最大值(VBM)和煤层气为CH3NH3的PbI3X氯x等于reportedas53和375电子伏特,分别为(18),和螺OMeTAD的最高占据分子轨道(HOMO)中的位于522电子伏特(16)在Y的TiO2的CBM和螺OMeTAD与钙钛矿的煤层气及VBM的HOMO之间停留有利对准允许相片的高效提取生载流子不会诱导过度的界面复合或抑制准吸收材料中费米能级分裂。钙钛矿型的特点,可以薄膜的生长通过小心控制国税发的有机和无机物质之间嵌入反应过程中被优化。我们研究了钙钛矿薄膜生长在受控湿度条件下(30吨5%相对湿度),并提出了一种增强r