2021 Adv. Funct. Mater., 電壓不足困境解鎖? 寬帶隙鹵化物 PSC 相分離抑制策略

SS-X 太陽光模擬器使效率突破成為可能!
因精准才能頂尖!

  在光伏器件的應用中,寬帶隙 (Eg) 混合鹵化物鈣鈦礦引起了廣泛關注。然而,由於相分離的發生,寬帶隙 (Eg) 混合鹵化物鈣鈦礦的器件往往會出現較大的電壓不足,限制該器件獲得高性能的可能性。Advanced Functional Materials (IF 18.808) 在 2021 年 12 月刊登一項藉由抑制相分離,提升混合鹵化物鈣鈦礦電壓的研究。研究團隊透過實驗和模擬,探討了寬帶隙 (Eg) 混合鹵化物鈣鈦礦的相分離與電壓損失間的相關性。

  研究人員使用光焱科技 SS-F5-3A 太陽光模擬器 (現 SS-X 太陽光模擬器) ,針對未封裝的器件進行電流密度-電壓 (J−V) 量測、正向掃描與反向掃描,並以光焱科技 QE-R 量子效率測量系統進行外部量子效率 (EQE) 檢測。以 1.67 eV 的寬帶隙 (Eg) 混合鹵化物鈣鈦礦為例,實驗證實對照組器件的物理型態和電氣響應較差。經由相分離電氣模擬,不同寬帶隙 (Eg) 的能級不匹配導致大量複合,可能造成性能退化。此次研究成果解鎖鹵化物鈣鈦礦達成高性能的潛力。此外,研究團隊也提出一項深度引導的理論,闡述如何提高寬帶隙 (Eg) 鈣鈦礦 Voc 的策略。

  光焱科技量子效率測量系統除了用於太陽能電池的 EQE (External Quantum Efficiency) 光譜分析,同時對於太陽能電池在太陽光模擬器下的短路電流,也提供了 Jsc (short-circuit current density) 的比對,以證明實驗的真確性。光焱科技的太陽光模擬器與 KA6000 軟體,也同時提供了短路電流對時間變化的監控,以證明太陽能電池的穩定!

Mixed-Halide PSC Phase Segregation Suppression Voltage Deficit ADHD
Voc Jsc EQE Mixed-Halide PSC Phase Segregation Suppression Voltage Deficit
Mixed-Halide PSC Phase Segregation Suppression Voltage Deficit J-V

J-V 曲線圖:a) 對照組、b) 太陽光模擬器照射一個太陽光下的 ADHD 鈣鈦礦太陽能電池。

Mixed-Halide PSC Phase Segregation Suppression Voltage Deficit stability
器件穩定性:在 25°C 和 100 mW/cm2 的 MPP 條件下,太陽光模擬器連續照光。

本文關鍵字:混合鹵化物鈣鈦礦、Mixed-Halide Perovskite Solar Cells、抑制相分離、Phase Segregation Suppression、太陽光模擬器、solar simulator、sun simulator、量子效率、quantum efficiency

原文: https://doi.org/10.1002/adfm.202110698

Mixed-Halide PSC Phase Segregation Suppression Voltage Deficit

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