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2022 Adv. Mater., 高效穩定 22.26% PCE! 晶體調控減少鈣鈦礦薄膜電子缺陷?

SS-X 太陽光模擬器使效率突破成為可能!
因精准才能頂尖!

  如何減少鈣鈦礦薄膜中的電子缺陷? 這個問題已經成為提高鈣鈦礦太陽能電池光伏性能的重大挑戰。

  Advanced Materials (IF 30.849) 期刊於 2022 年 3 月 1 日發表一項研究,探討如何調控 2D/3D 鈣鈦礦薄膜的晶體生長,達成高效且穩定的太陽能電池。研究團隊使用兩步沉積法調節 2D/3D 鈣鈦礦薄膜中的晶體生長,將 2D (NpMA)2PbI4 鈣鈦礦和 1-naphthalenemethylammonium iodide (NpMAI) 分別導入 PbI2 前導溶液中。由 (NpMA)2PbI4 調製成的鈣鈦礦薄膜,品質大幅提升且晶粒尺寸從 ≈500 nm 擴大到 > 1000 nm。此外,晶界缺陷明顯也減少,電荷載流子壽命提高,並成功阻礙離子擴散。

Perovskite Solar Simulator measurement J-V test result

  研究團隊使用光焱科技 SS-F5-3A 太陽光模擬器 (SS-X 太陽光模擬器) ,在氙燈光源 AM 1.5G 光照下進行所有光學元件的電流密度-電壓 (J-V) 測試,並執行正向和反向掃描。同時,研究團隊也使用光焱科技 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,0.10 cm−2 小面積元件表現出顯著的 24.37% 高功率轉換效率 (PCE) 1.01 cm−2 大面積元件表現出優異的 22.26% 高功率轉換效率 (PCE)。更重要的是,在連續光照下觀察未封裝元件的最大功率點 (MPP)1500 小時後元件仍保持初始效率的 98% 以上,展現了運行穩定性。

  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,以證明實驗的準確性。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 quantum efficiency EQE measurement
Perovskite Solar Simulator measurement AM1.5G
在太陽光模擬器 AM 1.5G 100 mW cm-2 下,正向與反向掃描元件的結果。

本文關鍵字:Perovskite Films Regulation、鈣鈦礦薄膜晶體、太陽光模擬器、solar simulator、sun simulator、量子效率、quantum efficiency

原文: https://doi.org/10.1002/adma.202200705

Perovskite Films Solar Cells Crystal Growth Regulation solar simulator EQE test

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