科学新知:2021 Advanced Materials, PCE达24.4%! 界面材料- Biguanide Hydrochloride(BGCl)的引入

  Advanced Materials (IF 30.849) 在2021年12月刊登一项研究。具有多种作用的接口修饰对于制造高效稳定的钙钛矿太阳能电池相当重要。此处作者们提出了一种界面材料,在SnO2与钙钛矿间引入了多功能的界面材料双胍盐酸盐 (biguanide hydrochloride, BGCl),来增强钙钛矿的电子提取和晶体生长。BGCl可以通过刘易斯配位/静电耦合与SnO2进行化学连接,并有助于固定PbI2

  研究团队使用太阳光模拟器针对其光伏特性进行分析,并使用其他仪器协助实验。结果发现,透过此方法,能使能量对准更好、界面缺陷减少和有均匀的钙钛矿微晶,其功率转换效率 (power conversion efficiency, PCE)可来到24.4%,开路电压为1.19 V,填充因子显著提升至82.4%。重要的是,未封装的器件在20℃与30%相对湿度的环境条件下,老化超过500 h仍能保持初始PCE95%这些结果显示,加入BGCI可以改变界面并控制钙钛矿的结晶,进而实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池及其他基于钙钛矿的电子器件,是一种很有前景的策略。

Voc FF PCE SnO2 BGCl perovskite solar cell
Voc FF PCE SnO2 BGCl perovskite solar cell
Statistical distribution with and without BGCl modification

使用和不使用BGCl修饰PSC的 (a) VOC、(b) JSC、(c) FF和 (d) PCE的统计分布。误差线是从每个条件下的10个测量样品中获得的 (掩模面积:0.08 cm2)。

本文关键词:界面材料、interfacial material、BGCl、钙钛矿、perovskite、太阳光模拟器、Solar Simulator、Sun Simulator

原文: https://doi.org/10.1002/adma.202106118

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