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科學新知: 2021 ACS Energy Lett. PCE 22.26%鈣鈦礦太陽能電池

  ACS Energy Letters 期刊 (IF 19.05) 近期刊登Nam-Gyu Park等人的研究,想了解使用具有離域 π 電子的pyridinium iodide (PyI) 和沒有 π 鍵的piperidinium iodide (PpI) 的後處理材料的化學鍵性質對鈣鈦礦太陽能電池性能的影響。

  作者利用太陽光模擬器,並透過PV測量儀器蒐集外部量子效率 (EQE) 光譜,結果顯示,當PyI 濃度從 0 增加到 40 mM,功率轉換效率 (power conversion efficiency, PCE) 從 20.13% 到 22.26% 逐漸增加,但 PCE 是在 5 mM 的 PpI 濃度相對較低時,才會相對優化。另外發現,通過 PyI 處理在鈣鈦礦/HTL 界面處形成 PyI 層,即便在增加層間厚度的情況下,也有利於空穴提取。另一方面,由 PpI 處理形成的絕緣 1-D PpPbI3 會阻礙電荷分離,尤其在高濃度下此狀況更明顯。

  因此可得到一個結論是每種材料需要不同厚度來達到適合的光伏參數。故介面工程對於要改善電荷傳輸和減少非輻射複合的介面缺陷是重要的。

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