2022 Adv. Mater., 超過 24% PCE! 高極化性有機鐵電材料如何實現鈣鈦礦摻雜?

SS-X 太陽光模擬器使效率突破成為可能!
因精准才能頂尖!

  透過嚴格篩選摻雜的材料,矽異質結太陽能電池的內建電場 (BE​​F) 強度可以輕易提高,且獲得高功率轉換效率 (PCE)。然而,這個方式應用於鈣鈦礦太陽能電池 (pero-SCs) 卻深具挑戰,因為鈣鈦礦摻雜的可控性較難實現。

  Advanced Material (IF 30.849) 於 2022 年 02 月刊登一項透過摻雜有機鐵電材料增強鈣鈦礦太陽能電池內建電場效率的研究。研究團隊透過摻雜具有高極化性的有機鐵電材料:聚 (偏二氟乙烯): dabcoHReO4 (PVDF:DH) ,來提高 FA0.92MA0.08PbI3 鈣鈦礦的內建電場 (BEF)。 PVDF:DH 的極化產生一個額外的電場,該電場永久保持在與鈣鈦礦太陽能電池 BEF 一致的方向上。BEF 疊加可以更充分地驅動電荷載流子的傳輸和提取,抑制鈣鈦礦太陽能電池中發生的非輻射複合。

Perovskite Doping solar simulator quantum efficiency EQE J-V test

  透過光焱科技 SS-F5-3A 太陽光模擬器 (SS-X 太陽光模擬器) 進行所有鈣鈦礦太陽能電池 PCE 值測試,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。研究結果顯示,PVDF:DH 摻雜劑有利於形成 PbI2 薄膜,從而促進鈣鈦礦生長,讓鈣鈦礦具有高結晶度和少量缺陷。研究證實 0.062 cm2 的鈣鈦礦達到顯著的 24.23% PCE1 cm2 的鈣鈦礦也達到 22.69% 的高 PCE,並同時提高了防潮性和操作穩定性。

  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!

Perovskite Doping BEF polarization PCE
Perovskite solar cell Doping Organic Ferroelectric Materials
Perovskite Doping quantum efficiency EQE Test

使用光焱科技量子效率檢測系統測量外部量子效率 (EQE)。

Perovskite Doping J-V test current density Jsc solar simulator

透過光焱科技太陽光模擬器測量 J-V 曲線。

本文關鍵字:鈣鈦礦摻雜、perovskite doping、內建電場、built-in electric field、有機鐵電材料、Organic Ferroelectric Materials 、太陽光模擬器、solar simulator、sun simulator、量子效率、quantum efficiency

原文: https://doi.org/10.1002/adma.202110482

Perovskite Doping Organic Ferroelectric Materials solar cell

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