《表1 基于不同浓度MOPPV-GO的PSCs的光伏参数统计》

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《共轭聚合物-氧化石墨烯钝化材料改善钙钛矿太阳能电池性能》

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为了进一步研究MOPPV-GO复合物对钙钛矿器件性能的影响，进行了一系列光伏性能测试.表1是基于不同浓度MOPPV-GO的PSCs的光伏参数统计.结果显示，修饰有0.5 mg mL–1MOPPV-GO的PSCs表现出了最佳的光伏性能.如果不特殊注明，均采用此最佳浓度的MOPPV-GO来制备修饰的PSCs.图4（a）和插图是修饰和未修饰MOPPV-GO的PSCs的J-V特性曲线和详细光伏参数.可以看出，修饰了MOPPV-GO的PSCs的开路电压（open circuit voltage，VOC）、短路电流（short circuit current，JSC）、填充因子（fill factor，FF）和能量转换效率（power conversion efficiency，PCE）分别为1.09 V、23.54 mA cm–2、76.46%和19.73%，与未修饰MOPPV-G O的P S C s的光伏性能（VO C为1.0 7 V，JS C为22.73 m A cm–2，FF为67.77%，PCE为16.42%）相比有较大改善，PCE提升了20.16%.此外，我们发现修饰了MOPPV-GO的PSCs，采用不同扫描方向进行测量，其J-V特性曲线几乎重合，反向扫描时PCE为19.73%，正向扫描时PCE为19.39%，下降了仅仅0.34%，此时的回滞系数为0.02；而未修饰MOPPV-GO的PSC反向扫描时PCE为16.42%，正向扫描时PCE为13.39%，下降了2.93%，对应的回滞系数为0.18.这可能是由于修饰MOPPV-GO后，钙钛矿层质量改善，减少了钙钛矿层的缺陷态密度，器件内部的回滞效应被充分地抑制.与此同时，还测量了PSCs的外量子效率（external quantum efficiency，EQE），以进一步证明实验所得JSC数据的准确性，测试结果如图4（b）所示.可以看出，在整个测试波长范围内，MOPPV-GO修饰的PSC的EQE曲线均高于未修饰MOPPV-GO的PSC的EQE曲线，相对应的积分电流密度分别为22.80和21.04 mA cm–2，与J-V曲线的JSC数据保持一致.为了验证实验结果的可重复性与可靠性，在相同工艺条件下，分别制备了50个修饰MOPPV-GO的PSCs和未修饰MOPPV-GO的PSCs，对其进行J-V特性曲线测试并统计其主要光伏参数（图4(c）)通过对比可以发现，加入MOPPV-GO钝化层后，电池的主要光伏参数都有所上升，尤其是JSC与VOC数值都得到了显著提升.结果表明，加入MOPPV-GO钝化层后，可以有效发挥两种材料的协同作用:GO纳米片具有较高的功函数，意味着其可以与钙钛矿活性层形成欧姆接触，得到更高的VO C；而GO纳米片与共轭聚合物MOPPV原位复合后，改善了GO纳米片的成膜性，使其可以在钙钛矿表面较好地成膜，钝化了钙钛矿薄膜表面和晶界处的缺陷，减少载流子在表界面的复合，大幅度提升了FF和JSC.