近年来,钙钛矿太阳能电池因其优异的光电性能和低廉的制造成本而备受关注,成为光伏领域的研究热点。
反式结构钙钛矿太阳能电池相比于传统正向结构,具有更好的稳定性和制备工艺兼容性,更适用于大规模生产。
Ink-jet打印技术作为一种非接触、可图案化、高精度、高效率的薄膜沉积技术,为反式结构钙钛矿太阳能电池的制备提供了新的思路和方法,为实现高效、低成本、大面积的钙钛矿太阳能电池的制造开辟了新的途径。
本综述首先介绍了反式结构钙钛矿太阳能电池和ink-jet打印技术的基本原理和特点,然后重点综述了ink-jet打印技术在反式结构钙钛矿太阳能电池制备中的应用,包括钙钛矿前驱体墨水的制备、薄膜沉积工艺参数优化、器件结构和性能表征等方面的研究进展,并探讨了该技术应用于钙钛矿太阳能电池的优势和挑战,最后展望了其未来发展趋势。
关键词:钙钛矿太阳能电池;反式结构;ink-jet打印;薄膜沉积;器件性能
1.1钙钛矿太阳能电池
钙钛矿太阳能电池是一种新型的太阳能电池,其光吸收层材料为具有ABX3结构的钙钛矿型有机金属卤化物材料。
钙钛矿材料具有优异的光电性能,例如高吸光系数、宽光谱吸收范围、长载流子扩散长度和高载流子迁移率等,使得钙钛矿太阳能电池的光电转换效率迅速提升,目前已超过25%,可与传统的硅基太阳能电池相媲美[1-3]。
1.2反式结构钙钛矿太阳能电池
钙钛矿太阳能电池的结构主要分为正向结构(n-i-p)和反式结构(p-i-n)。
反式结构钙钛矿太阳能电池是指电子传输层(ETL)位于透明导电基底上,空穴传输层(HTL)位于钙钛矿吸收层之上的器件结构[4-5]。
与正向结构相比,反式结构钙钛矿太阳能电池具有以下优势:
更好的稳定性:反式结构中钙钛矿层与HTL直接接触,可以有效抑制钙钛矿材料的分解,提高器件的长期稳定性[6]。
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