适用于高效柔性钙钛矿太阳能电池的双层碳背电极
张治宇

华北电力大学，北京，102206；

摘要：碳电极因其成本效益和化学稳定性，成为柔性钙钛矿太阳能电池（F-PSCs）中常用贵金属电极（如金、银）的理想替代品。然而，由于碳/空穴传输层（HTL）界面接触不良以及碳电极电导率较低，其功率转换效率（PCE）仍落后于金属基F-PSCs。本研究提出了一种垂直结构的双层碳电极，由底层的丝网印刷多孔碳层和顶层的柔性石墨纸组成。其中，多孔碳层通过层压工艺与Spiro-OMeTAD形成稳固的界面粘附，而高导电性的石墨纸则确保了高效空穴收集和快速电荷传输。优化的界面接触与增强的电极导电性显著降低了F-PSCs的电荷传输电阻，并有效抑制了非辐射复合。通过进一步优化层压压力，采用双层电极的F-PSCs实现了21.24%的PCE，这是目前碳基柔性钙钛矿太阳能电池报道的最高效率。未封装的器件在常温环境下运行1000小时后仍保持87%的初始效率。此外，层压压力的优化使F-PSCs的机械耐久性得到提升，器件在1000次循环弯折测试后仍保留86%的初始效率。

关键词：碳电极；钙钛矿太阳能电池；石墨纸

参考文献

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