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武漢大學AFM：捕獲錫鉛混合鈣鈦礦中的四價錫并保護亞錫，實現高效全鈣鈦礦疊層太陽能電池

發表時間：2024-09-23 16:54

主要內容

錫鉛(Sn-Pb)混合鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)是全鈣鈦礦疊層太陽能電池的底部子電池，對于開發高效太陽能電池至關重要。然而，錫(Sn²⁺)的脆弱性自發氧化成為有害的四價錫(Sn⁴⁺)是一項挑戰。

在這篇文章中，武漢大學物理科學與技術學院柯維俊、方國家等人提出了一種“mouse glue trap”策略，通過引入一種多功能添加劑——oxamidic acid potassium salt (OAPS)來解決這一問題。該方法通過OAPS的oxaminic acid groups與Sn⁴⁺雜質之間的強相互作用，有效地捕獲了不需要的Sn⁴⁺雜質。此外，OAPS具有官能團，可以抑制Sn²⁺氧化，鈍化缺陷，減輕應力，改善Sn-Pb混合鈣鈦礦薄膜的晶體質量。

結果表明，加入OAPS的Sn-Pb混合窄帶隙PSCs實現了22.04%的功率轉換效率，存儲穩定性得到改善，在充滿N2的手套箱中存儲3072小時后，保留率達到91%。此外，采用OAPS摻雜的Sn-Pb窄帶隙PSCs作為子電池的全鈣鈦礦疊層電池在兩端和四端疊層中分別表現出27.17%和28.31%的效率。這項研究為優化Sn-Pb混合PSCs及其疊層電池的性能提供了一種簡單的方法。

文獻信息

Trapping Tetravalent Tin and Protecting Stannous in Tin-Lead Mixed Perovskites for Efficient All-Perovskite Tandem Solar Cells

Guojun Zeng, Weiqing Chen, Hongling Guan, Weiwei Meng*, Hongsen Cui, Shun Zhou, Lishuai Huang, Dexin Pu, Hongyi Fang, Haiyang Liu, Shaocong Hou, Ting Yu, Guojia Fang*, Weijun Ke*

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