主要內(nèi)容

金屬鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率在一直提高，但前軀體溶液老化和結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷對(duì)太陽(yáng)能電池可重復(fù)性和效率構(gòu)成了一定阻礙。

在這篇文章中，陜西師范大學(xué)趙奎、劉生忠等人提出了一種使用氟-N,N,N",N"-四甲基甲脒六氟磷酸鹽(F-(CH3)4CN2PF6，簡(jiǎn)稱TFFH)的添加劑方法來(lái)穩(wěn)定前軀體溶液并同時(shí)改善高性能FAPbI3(FA=甲脒)基鈣鈦礦室內(nèi)光伏的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。F-(CH3)4CN2陽(yáng)離子通過(guò)抑制I-氧化的同時(shí)將新生成的I0還原為I-來(lái)穩(wěn)定前軀體溶液。

PF6-陰離子與Pb-I框架產(chǎn)生強(qiáng)烈相互作用，鈍化欠配位的Pb2+。時(shí)間分辨光學(xué)檢測(cè)顯示鈣鈦礦結(jié)晶動(dòng)力學(xué)延長(zhǎng)，強(qiáng)FA+··TFFH···Pb-I相互作用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了原位缺陷鈍化。前軀體溶液和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)同步調(diào)節(jié)保證了更大的鈣鈦礦晶粒尺寸、更好的晶體取向、更少的鈣鈦礦薄膜缺陷，以及在完整太陽(yáng)能電池中更有效的電荷提取。

優(yōu)化后的太陽(yáng)能電池在1002lux的光照下實(shí)現(xiàn)了更高重復(fù)性及更好穩(wěn)定性，且效率達(dá)到42.43%，這是所有室內(nèi)光伏中效率*高的。可以預(yù)見，溶液的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)將成為提高鈣鈦礦重現(xiàn)性和效率的一種普遍方法。

文獻(xiàn)信息

Stabilizing precursor solution and controlling crystallization kinetics simultaneously for high-performance perovskite solar cells

Nan Wu, Tinghuan Yang, Zhichao Wang, Yin Wu, Yajie Wang, Chuang Ma, Haojin Li, Yachao Du, Di Zhao, Shuang Wang, Pengchi Liu, Wenliang Huang, Xiaodong Ren, Shengzhong (Frank) Liu, Kui Zhao