本文摘要：中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所激光技术中心研究员方晓东课题组在利用准分子激光技术提高钙钛矿太阳电池（Perovskitesolarcells，以下全称PSCs）性能研究方面获得新进展。

中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所激光技术中心研究员方晓东课题组在利用准分子激光技术提高钙钛矿太阳电池（Perovskitesolarcells，以下全称PSCs）性能研究方面获得新进展。PSCs自2009年被首次报导以来发展很快，目前其光电切换效率已打破多晶硅太阳电池，超过了24.2%，极具应用于前景。

PSCs的光吸收层有机无机杂化钙钛矿薄膜一般来说使用溶液方法在低温（＜150℃）下制取，既可构筑刚性太阳电池又具备发展柔性太阳电池的天然优势。但溶液方法制取的钙钛矿薄膜表面不会不存在大量的缺失，导致光生载流子的填充，妨碍电池性能的进一步提高。同时，目前PSCs常用电子传输层的制取过程必须在400~500℃的温度下热处理晶化，而此温度多达了常用柔性基底需要忍受的温度，制约了柔性PSCs的发展。

针对上述不存在的问题，融合准分子激光光子能量低、单脉冲能量大、脉冲时间较短、光斑面积大且能量产于均匀分布和热效应小等特点，该课题组将准分子激光技术引进PSCs研究中，通过准分子激光电离辐射有效地减少了钙钛矿薄膜的表面缺失浓度，构建了电子传输层的低温准分子激光退火。该课题组副研究员王时茂和博士生单雪燕等用于248nm（KrF）准分子激光电离辐射CH3NH3PbI3薄膜对其展开表面改性。改性后的CH3NH3PbI3薄膜缺失浓度从1.61×1016cm-3降到5.81×1015cm-3，瞬态荧光寿命测试表明光照下薄膜中光生载流子的非电磁辐射填充获得了有效地诱导，电池的光电切换效率也获得了显著提高。

涉及研究成果以《使用248nmKrF准分子激光对CH3NH3PbI3薄膜展开较慢表面改性强化钙钛矿太阳电池性能》为题公开发表于AdvancedMaterials杂志子刊SolarRRL上。该课题组副研究员董伟伟和博士生夏锐等首次将准分子激光退火（Excimerlaserannealing,ELA）技术应用于到PSCs电子传输层的制取中，用于308nm（XeCl）准分子激光对磁控溅射制取的镓掺入的氧化锌（GZO）电子传输层展开热处理处置。ELA处置后，GZO薄膜的结晶性、利用亲率和电导率，以及基于其的PSCs的光电切换效率和稳定性获得了明显提高。涉及成果以《钙钛矿太阳电池Ga掺入ZnO电子传输层的准分子激光退火》为题公开发表于RSCAdvances上。

上述两项研究成果皆与现有低温多晶硅热处理技术相容，有望应用于未来商业化硬质和柔性PSCs的生产。

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