北京大学周欢萍团队-太阳能电池的转换效率达26.07%!

更新时间:2023-11-29      点击次数:459

【重点摘要】

  1. AX组分:构成钙钛矿的有机铵阳离子

  2. 螯合配体:六氟苯等能与AX组分发生非共价相互作用的有机小分子

  3. 非共价相互作用:指阳离子-π相互作用等

  4. 定点调控:精确调控

  5. 前驱体反应:构成钙钛矿的焦磷酸甲酯和卤化铅等反应

  6. 钙钛矿光伏器件:钙钛矿太阳能电池

【利用阴离子-π相互作用调控钙钛矿太阳能电池前驱体反应】

研究人员设计了一种通过阴离子-π相互作用精确调控钙钛矿太阳能电池前驱体反应的新方法。这项研究为实现高效率和高稳定性的钙钛矿太阳能电池提供了崭新思路。

【阴离子-π相互作用调控前驱体反应】

具体而言,研究人员利用六氟苯分子与钙钛矿前驱体中的有机阳离子发生相互作用。这种相互作用可以有效调节前驱体和钙钛矿化合物之间的反应速率。这提供了一种“双基位调控"新策略,不同于传统只调控钙钛矿化合物的策略。

【提高太阳能电池效率与稳定性】

应用这种新策略生长钙钛矿材料的太阳能电池,其材料薄膜质量更高,光吸收性能更优异,相纯度更高,没有明显缺陷。这种材料的太阳能电池功率转换效率可达24%以上(0.08-cm2器件达到26.07%(认证效率为25.8%),1-cm2件达到24.63%),长期稳定性大幅提升。

【展望未来】

这项研究为钙钛矿太阳能电池的发展开拓了新方向。未来可望通过精确调控钙钛矿材料的结构与性质,实现更高转换效率与长期稳定的钙钛矿太阳能电池。

补充图20.对照组和六氟苯处理组太阳电池的外量子效率及集成电流密度。六氟苯组在800nm下外量子效率更高,光谱边沿发生5nm红移。整合计算六氟苯组的短路电流密度比对照组高0.4 mA cm2。

补充图16.不同六氟苯浓度钙钛矿太阳能电池的J-V扫描照度效率及稳态功率输出。

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