【材料系劉振良教授團隊】噴塗法製備鈣鈦礦薄膜並探討添加劑對薄膜形貌及其太陽能電池元件性能之研究獲選ACS Applied Energy Materials期刊封面

　　有機無機混成鈣鈦礦材料因可溶液製程及優異的光伏特性，被視為極具發展潛力的新型太陽能電池材料，而於實驗室研究中多以旋轉塗佈法製備此元件，此種薄膜沉積模式較難應用於大面積薄膜塗佈及商業化卷對卷連續製程，又因旋塗法所需前驅溶液有較高材料消耗，在本篇研究中，材料系劉振良教授團隊以可連續製程的超音波噴塗法於大氣環境下製備鈣鈦礦太陽能電池元件的主動層。而在鈣鈦礦薄膜製備過程中先將MAAc離子液體添加於鈣鈦礦前驅液內，再以含有不同濃度非富勒烯N型小分子半導體(DCDTT)透過反溶劑(氯苯)方式噴塗於鈣鈦礦濕膜中作後處理，藉此影響鈣鈦礦長晶成膜過程及小分子與鈣鈦礦間的作用提升元件的光伏性能表現及環境穩定度，在最適化濃度條件下使光電轉換效率提升至17.18%，該元件效能為目前以噴塗製程製作鈣鈦礦電池最高效能之一。此研究為連續製備高品質鈣鈦礦薄膜提供一項可行之解決方案。

材料系劉振良教授團隊研究獲選ACS Applied Energy Materials期刊封面

 

 

Schematic illustration of a completed device structure, where the perovskite film was prepared by ultrasonic spray coating. The MAAc additive was introduced in the precursor solution before the coating process. The DCDTT–chlorobenzene antisolvent was sprayed on the as-fabricated perovskite film.

 

 (a) J–V characteristics of MAAc (X = 1.5)-doped perovskite solar cells fabricated by antisolvent additive treatment with 0, 1, 2, 3, 4, and 5 mg mL^–1 of DCDTT in chlorobenzene. (b) EQE spectrum of the best-performing device fabricated by antisolvent additive treatment (2 mg mL^–1 of DCDTT–chlorobenzene).