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科學新知:2021 Advanced Materials, PCE達24.4%! 界面材料- Biguanide Hydrochloride(BGCl)的引入

  Advanced Materials (IF 30.849) 在2021年12月刊登一項研究。具有多種作用的介面修飾對於製造高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池相當重要。此處作者們提出了一種介面材料,在SnO2與鈣鈦礦間引入了多功能的界面材料-雙胍鹽酸鹽 (biguanide hydrochloride, BGCl),來增強鈣鈦礦的電子提取和晶體生長。BGCl可以通過路易斯配位/靜電耦合與SnO2進行化學連接,並有助於固定PbI2

  研究團隊使用太陽光模擬器針對其光伏特性進行分析,並使用其他儀器協助實驗。結果發現,透過此方法,能使能量對準更好、界面缺陷減少和有均勻的鈣鈦礦微晶,其功率轉換效率 (power conversion efficiency, PCE)可來到24.4%,開路電壓為1.19 V,填充因子顯著提升至82.4%。重要的是,未封裝的器件在20℃與30%相對溼度的環境條件下,老化超過500 h仍能保持初始PCE的95%這些結果顯示,加入BGCI可以改變界面並控制鈣鈦礦的結晶,進而實現高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池及其他基於鈣鈦礦的電子器件,是一種很有前景的策略。

Voc FF PCE SnO2 BGCl perovskite solar cell
Voc FF PCE SnO2 BGCl perovskite solar cell
Statistical distribution with and without BGCl modification

使用和不使用BGCl修飾PSC的 (a) VOC、(b) JSC、(c) FF和 (d) PCE的統計分佈。誤差線是從每個條件下的10個測量樣品中獲得的 (掩模面積:0.08 cm2)。

本文關鍵字:介面材料、interfacial material、BGCl、鈣鈦礦、perovskite、太陽光模擬器、Solar Simulator、Sun Simulator

原文: https://doi.org/10.1002/adma.202106118

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