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2021 Advanced Materials (IF 30.849):PCE達18.82%!TTDMAI於2D DJ鈣鈦礦太陽能電池的應用

SS-X 太陽光模擬器使效率突破成為可能!

因精准才能頂尖!

  Advanced Materials (IF 30.849) 期刊在2021年10月刊登一項研究。2D Dion-Jacobson (DJ) 鈣鈦礦相對於2D Ruddlesden-Popper鈣鈦礦,因為缺乏范德華間隙,已成為一種具有優異結構和環境穩定性的新興光伏材料。此篇研究,成功開發了一種稠合噻吩基間隔物,又稱TTDMAI,用於2D DJ鈣鈦礦太陽能電池。

  作者使用光焱科技太陽光模擬器和QE-R量子效率測量系統協助實驗數據量測。研究發現,使用TTDMA間隔物並延長π共軛長度的DJ鈣鈦礦,表現出高薄膜質量、大晶體尺寸和由前體溶液中的大晶核誘導的優選晶體垂直取向,進而影響較低的陷阱密度、降低的激子結合能和定向電荷傳輸。最後結果,使用TTDMA (標稱n=4) 優化的2D DJ鈣鈦礦設備可提供高達18.82%的冠軍PCE。重要的是,使用TTDMA的未封裝器件,在N2中儲存4400小時 (超過6個月) 後,可維持其原始的效率平均為99%。此外,與3D同類產品相比,光、熱、環境和操作穩定性也得到顯著的改善。

  量子效率測量系統除了用於鈣鈦礦太陽能電池的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。同時光焱科技的太陽光模擬器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 JV Dion-Jacobson Perovskite Solar Cell
π-extended spacer Dion-Jacobson Perovskite Solar Cell
Light intensity jsc Dion-Jacobson Perovskite Solar Cell

(a) 雙對數尺度上JSC 與光強度的關係。 (b) 瞬態ThDMA-Pb 和 TTDMA-Pb 鈣鈦礦器件的光電流衰減曲線。

maximum power point solar simulator quantum efficiency

使用太陽光模擬器與其它的實驗結果

本文關鍵字:Dion-Jacobson、太陽光模擬器、Solar Simulator、量子效率、Quantum Efficiency、鈣鈦礦、perovskite

原文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202105083

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