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科學新知:2021 ACS Energy Lett. 什麼是製造穩定FAPI PSC的關鍵?

  ACS Energy Letters (IF 19.05) 在2021年9月刊登Iván Mora-Seró等人的研究,基於鈣鈦礦的光伏器件的需求,迫切需在環境空氣下製造,而不限於低相對濕度 (humidity, RH) 的條件。

  此處FAPI鈣鈦礦太陽能電池 (perovskite solar cell, PSC) 是由N-methylpyrrolidone (NMP) 製成。在透過太陽光模擬器等儀器的實驗,作者發現純FAPI鈣鈦礦太陽能電池在環境空氣下製造比在氮氣下製造,其器件的長期穩定性顯著提高。

  而T80參數 (即效率下降到初始值80%的時間),從21天 (N2中) 延長至112天(在環境中),若將PbS量子點  (quantum dot, QD) 作為添加劑放入空氣,時間會在增加到145天。此外,添加methylammonium chloride (MACl),功率轉換效率 (power conversion efficiency, PCE) 會達到19.4%,設備能53天維持100%的原始性能。在環境條件下製成的FAPI薄膜中,其存在的Pb-O鍵會阻止α-到δ-FAPI相轉化的傳播。

ACS Energy Lett. Solar Simulator 太陽光模擬器Quantum Efficiency 量子效率 量測結果
ACS Energy Lett. Solar Simulator 太陽光模擬器Quantum Efficiency 量子效率 量測結果

使用太陽光模擬器與其它的實驗結果。

ACS Energy Lett. Solar Simulator 太陽光模擬器Quantum Efficiency 量子效率 量測結果
ACS Energy Lett. Solar Simulator 太陽光模擬器Quantum Efficiency 量子效率 量測結果
ACS Energy Lett. Solar Simulator 太陽光模擬器Quantum Efficiency 量子效率 量測結果

使用太陽光模擬器與其它的實驗結果。

  透過這些結果,可提供我們在環境空氣下鈣鈦礦太陽能電池的商業化有更好的策略。

本文關鍵字:太陽光模擬器、Solar Simulator、鈣鈦礦、perovskite

原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c01311

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