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。