【科研专栏】​陈江照&李雄团队 : 新型锍盐如何达成高效稳定钙钛矿?

发表时间:2021-11-30      点击次数:560


科研专栏 / ENLITECH

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作者:重庆大学陈江照、华中科技大学李雄和浦项科技大学DonghwaLee等人

DOI:10.1016/j.cej.2021.133209


Chemical Engineering Journal (IF 13.273) 期刊于2021年10月底刊登重庆大学陈江照、华中科技大学李雄和浦项科技大学DonghwaLee等人的一项新型研究策略。该研究团队透过埋入新型锍盐,达成界面钝化策略,并实现稳定高效的钙钛矿太阳能电池。


金属卤钙钛矿因具有优异的光电特性,已被广泛应用于各种光电器件,其中钙钛矿太阳能电池获得了学术界和产业界与日俱增的关注。然而,多晶钙钛矿薄膜在快速结晶过程中会产生大量缺陷,可能导致严重的载流子复合,大大影响效率和稳定性。


在此研究中,研究人员使用新型锍盐 (2-carboxyethyl) dimethyl sulfonium chloride (CDSC) 和参考分子 3-dimethylamino propionic acid hydrochloride (DPAH),透过埋入界面钝化策略,改变钙钛矿和电子传输层之间的界面。研究人员也利用太阳光模拟器与标准电池,对钙钛矿太阳能电池的光伏特性进行分析。


研究实验结果显示,这两种改性剂不仅可以钝化钙钛矿和 SnO2 薄膜表面的缺陷,还可以透过改善能带排列来降低界面能量障壁。DPAH 和 CDSC 改性器件分别实现了 21.44% 和 22.22% 的 PCE,远远超过对照组的 20.72%。而未封装的 CDSC 器件,在 60℃ 老化 1272 小时后仍保持其初始效率的 92.5%,对于新型材料用来钝化埋底界面提供了一种新的思路。


图表解析


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界面修饰分子、钙钛矿与氧化锡电子传输层都证明有很强的化学作用

 

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钙钛矿层与氧化锡层缺陷的减少


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光伏器件的性能


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稳定性测试结果



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