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科學新知:2021 Chem. Eng. J., 新型锍鹽如何達成高效穩定鈣鈦礦?

  Chemical Engineering Journal (IF 13.273) 期刊於2021年10月刊登一項研究。研究團隊透過埋入新型锍鹽,達成界面鈍化策略,並實現穩定高效的鈣鈦礦太陽能電池。

  金屬鹵鈣鈦礦因具有優異的光電特性,已被廣泛應用於各種光電器件,其中鈣鈦礦太陽能電池獲得了學術界與產業界與日俱增的關注。然而,多晶鈣鈦礦薄膜在快速結晶過程中會產生大量缺陷,可能導致嚴重的載流子復合,大大影響效率和穩定性。

  在此研究中,研究人員使用新型锍鹽 (2-carboxyethyl) dimethyl sulfonium chloride (CDSC) 和參考分子 3-dimethylamino propionic acid hydrochloride (DPAH),透過埋入界面鈍化策略,改變鈣鈦礦和電子傳輸層之間的界面。研究人員也藉由太陽光模擬器與標準電池,對鈣鈦礦太陽能電池的光伏特性進行分析。研究結果顯示,這兩種改性劑不僅可以鈍化鈣鈦礦和 SnO2 薄膜表面的缺陷,還可以透過改善能帶排列來降低界面能量障壁。 DPAH CDSC 改性器件分別實現了 21.44% 22.22% PCE,遠遠超過對照組的 20.72%而未封裝的 CDSC 器件,在 60℃ 老化 1272 小時後仍保持其初始效率的 92.5%,對於新型材料用來鈍化埋底界面提供了一種新的思路。

Perovskite Interface modification molecules Tin oxide

界面修飾分子、鈣鈦礦與氧化錫電子傳輸層都證明有很強的化學作用。

Perovskite Tin oxide defects reduction

鈣鈦礦層與氧化錫層缺陷的減少。

Photovoltaic devices performance solar simulator

光伏器件的性能。

Solar cell Sulfonium Salt stability test

穩定性測試結果。

關鍵字: 鈣鈦礦、Perovskite、PSC、太陽能電池、Solar Cell、太陽光模擬器、 Solar Simulator

原文:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133209

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