日前，許昌學院鄭直教授課題組在鹵化鉛鈣钛礦太陽能電池器件研究領域又取得了新進展。課題組利用原位銅離子摻雜成膜的要领調制鹵化鉛鈣钛礦的費米能級，實現了高性能無空穴傳輸層太陽能電池器件的構造，相關研究结果在線發表于由英國皇家化學會主辦的《质料化學A》雜志上。路凱、雷岩、齊瑞娟爲論文配合第一作者，楊曉剛、鄭直爲通訊作者。

據悉，鹵化鉛鈣钛礦太陽能電池制備較爲簡單，但是傳統器件中由于质料之間能級結構之間差異性較大，需要空穴傳輸層和電子傳輸層輔助器件中光生載流子分離和傳輸。其中空穴傳輸層多爲較爲昂貴的有機半導體质料，這使得原本廉價的鈣钛礦质料組裝成的太陽能電池器件失去了其低成本的優點。

課題組在大量實驗中發現，在ITO導電玻璃外貌原位制備的碘化亞銅薄膜可以在旋塗的過程中快速溶解到鈣钛礦之中，形成均勻的銅摻雜結構。經過摻雜的鈣钛礦薄膜质料與ITO直接接觸，不需要其他任何空穴傳輸质料就可以實現空穴的有效傳輸，使器件最高效率達到15.84%。針對這一現象，課題組利用瞬態外貌光電壓、導電原子力和開爾文探針等技術對摻雜鈣钛礦薄膜的光生載流子動力學過程、導電性質和費米能級變化進行了機理研究。該事情爲低成本鈣钛礦太陽能電池器件設計提供了新的战略。

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