建筑节能材料河南省协同创新中心在无空穴传输层钙钛矿太阳能电池方面取得进展

2018年2月，Organic Electronics期刊发表了程念博士研究成果，题为“High performance hole transport material free perovskite solar cells from a low pure PbI₂ source using a facile solid-gas reaction process”。使用低纯度铅源PbX₂ (X=Cl,Br,I)制备钙钛矿太阳能电池有望进一步降低其制作成本。但是，低纯度的PbX₂在常用的DMF、DMSO或GBL中的溶解性较差，制备得到的钙钛矿薄膜中存在孔洞，电池性能较差。为了提高低纯度PbI₂的溶解性，可以首先将PbI₂与HI反应，得到HPbI₃化合物。HPbI₃化合物的溶解性较高，旋涂得到HPbI₃薄膜后，将其暴露在CH₃NH₂气氛下，两者会迅速反应生成高质量的钙钛矿薄膜。通过优化HPbI₃前驱体溶液浓度，制备得到的无空穴传输层钙钛矿太阳能电池表现出优异的光电转换效率，平均效率为12.90%，最高效率为13.21%，接近使用高纯度PbI₂制备的同类型钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

该研究得到了信阳师范学院南湖学者青年项目的资助。