研究人员使用垫片阳离子在钙钛矿细胞更高的转换效率

科学家们利用维工程取消电压损失已经被重组

2022年6月16日

缩略图

在一项新的研究中关注增加钙钛矿的功率转换效率(PCE)太阳能电池(已经),材料科学家检查已经被无辐射复合的网站,这是电压损失的主要原因之一,导致电池效率的恶化。

实验主要集中在钝化钙钛矿吸收器和电荷传输层之间的接口(CTL)的混合阳离子渗透GuaBr(胍盐溴)和OABr(溴化n-octylammonium)钙钛矿散装。

该研究发表在《科学》杂志上先进能源材料

科学家们得出结论,表面处理钙钛矿的混合太阳能电池OABr GuaBr优于单一间隔阳离子同行在短路电流密度(Jsc),电力转换效率和稳定性。

研究小组发现,大型烷基铵阳离子(间隔阳离子)改善疏水性导致有效钝化与增强PSC的稳定性。

细胞钙钛矿

实验目标电压损失重组,这发生在已经通过钙钛矿散货,钙钛矿/ ETL或HTL接口和ETL和HTL通过分流器之间的通路。科学家们使用维力学工程将笨重的有机阳离子已经形成低维柱状(1 d)或分层(2 d)晶体结构。

科学家们研究了混合1 d和2 d或2 d和3 d钙钛矿结构,这将提高PSC设备的稳定性和效率。他们发现用1 d和2 d界面钝化覆盖层可以通过沉淀3 d钙钛矿光敏层和一个异丙醇(IPA)或氯仿溶液1 d / 3 d间隔阳离子。

研究小组观察到最近的几个实验,科学家利用一个垫片阳离子(OABr),导致转换效率23.38%,但稳定性较差的设备。这项研究表明,合并GuaBr阳离子之间的表面钝化层钙钛矿和HTL提高PSC的稳定装置。

胍盐阳离子更小并提供散装钝化,使得卦离子更容易穿透钙钛矿散装。复合梁在晶界形成氢键与undercoordinated碘的物种,而最终导致电荷复合的镇压——防止PSC设备当前的损失。

细胞钙钛矿效率

之后,科学家们捏造已经被四个条件下,包括控制样品没有钝化HTL /钙钛矿接口和各种条件的钝化层HTL一侧由GuaBr OABr单独和两者的混合。

GuaBr之间的比例和OABr组件进行优化与三种不同体积比例:1:1 (1 g-1o);1:2 (1 g-2o);2:1,名叫2 g-1o。

另一个研究从弧最近在激子科学卓越中心实现15.5%和4.1%的个人电脑在太阳能玻璃,不同原型钙钛矿材料的半导体太阳能电池。太阳能玻璃的可见光透射比的比例为20.7%和52.4%,分别可用于高层建筑的窗户。

材料科学家在加州大学洛杉矶分校萨姆厄工程学院和其他研究人员从五个最近过度证明了一个简单的表面调整钙钛矿生产的太阳能电池来克服细胞的退化由于长时间暴露于阳光。

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