2022 Joule:效率达到24.25%单个PSC!双功能策略如何调节结晶与缺陷

因精准才能顶尖!

  重点:

  • 双功能策略已发展可用于调节结晶和缺陷
  • 单个PSC电池可实现25%的效率并有出色的稳定性
  • 10.4cm2的微型模块可实现>20.5%的效率

  Joule (IF 41.248) 于2022年3月刊登一项研究。甲脒-铯 (FA-Cs) 卤化铅因可提升钙钛矿太阳能电池 (perovskite solar cell, PSC) 的稳定度,引起广泛的关注。然而,FA-Cs钙钛矿的结晶通常会经历复杂的中间相变过程。使用活性配位基团修饰Pb-I 框架的结晶调节已被证实是提升薄膜质量与器件表现的有效方法。此处研究团队开发了一种由有机铵阳离子和二硫代氨基甲酸根阴离子组成的双功能添加剂,具有阳离子钝化和阴离子配位效应的协同作用,用于调节 FA-Cs 钙钛矿薄膜的结晶和缺陷。

  文章透过使用光焱科技的QE-R量子效率测量系统来记录外部量子效率 (EQE) 与其他仪器协助量测。有几点发现:

  1. 单电池的效率达到了24.25%,具有出色的操作稳定性。
  2. 在稳态光照和偏置电压下,连续运行500 h后仍可获得其初始状态90%的功率输出。
  3. 若将器件从单电池扩大到模块后,在仅使用超低成本的激光划片技术下, 10.4 cm2的微型模块可达到超过20.5%的效率。

  这些结果显示,这种双功能策略有助于实现高效稳定的PSC和微型模块,并为推动PSC的发展和商业化提供更多机会。

  量子效率测量系统除了用于钙钛矿太阳能电池的EQE (External Quantum Efficiency) 光谱分析,同时对于太阳能电池在太阳光仿真器下的短路电流,也提供了Jsc (short-circuit current density)的比对,以证明实验的真确性!

dual-functional material formamidinium-cesium perovskite

开发了一种包含有机铵阳离子和二硫代氨基甲酸根阴离子的双功能材料来调节甲脒-铯钙钛矿的结晶和缺陷。

Device efficiency characterization dual-functional

器件效率表征。

Typical external quantum efficiency dual-functional

典型的外部量子效率 (EQE) 和控制和修改设备的积分电流密度谱。

本文关键词:甲脒-铯卤化铅、Formamidinium-cesium lead halide、钙钛矿太阳能电池、perovskite solar cell、双功能、dual-functional、量子效率、Quantum Efficiency

原文: https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.02.003

dual-functional Strategy regulate crystallization defects

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