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2021 Advanced Functional Materials (IF 18.808):分子堆疊順序如何提升鈣鈦礦太陽能電池效率?

SS-X 太陽光模擬器使效率突破成為可能!

  Advanced Functional Materials (IF 18.808) 期刊在2021年10月刊登一項研究。電子傳輸層 (electron transport layer, ETL) 在提取電子載流子扮演重要的部分,同時也優化平面異質結鈣鈦礦太陽能電池 (perovskite solar cell, PVSC) 中鈣鈦礦/電極的界面接觸。儘管各種的ETL被用來設計為高效的PVSC,但在分子堆疊順序對器件表現的影響上,幾乎是沒有什麼研究。此篇研究,聚 (乙烯-共-乙酸乙烯酯) (ethylene-co-vinyl acetate, EVA) 被用作[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯 (phenyl-C61-butyric acid methyl ester, PC61BM) 的溶液添加劑。EVA與PC61BM之間的強結合能,可促進ETL的分子堆積順序,以減輕形態不均勻性,具備對等的能級,阻止離子遷移,提高鈣鈦礦器件的水氧屏障。

  作者使用光焱科技太陽光模擬器協助實驗數據量測。結果發現,刀片塗層MAPbl3基PVSC達到19.32% 的功率轉換效率 (power conversion efficiency, PCE),具有陽性再現性和可忽略的滯後。此外在惰性與環境條件 (52%濕度) 無封裝下,儲存1500小時,維持90%和80%的初始PCE。利用此策略,還將基於CsFAMA的PVSC的冠軍PCE提高到20.33%。這些發現顯示,分子堆積順序的調節是優化PVSC 中界面電荷載流子復合的有效方法,它滿足了大面積PVSC中對高性能 ETL 的需求,並推進製造技術向實際應用的升級。

  光焱科技的太陽光模擬器符合國際標準,搭配KA-6000軟體,提供了短路電流對時間變化的監控,以證明鈣鈦礦太陽能電池的穩定!

PCE Perovskite solar cells molecular stacking
EQE Perovskite solar cells molecular stacking

使用太陽光模擬器與其它的實驗結果。

VOC JSC Perovskite solar cells molecular stacking

使用太陽光模擬器與其它的實驗結果。

Normalized PCE Perovskite solar cells molecular stacking

本文關鍵字:鈣鈦礦、Perovskite、太陽光模擬器、Solar Simulator 

原文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202105917

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