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韩礼元团队钙钛矿太阳电池最新进展
发布日期:2020/6/8 9:16:07 阅读次数:56365

锡钙钛矿具有优异的光电特性及较低的毒性,在近期获得广泛关注。作为一种新开发的钙钛矿太阳电池,其效率仍远远低于铅钙钛矿(<10%),主要原因主要包括以下两个方面。首先,相比于铅钙钛矿,锡钙钛矿结晶速度更快,结晶过程难以控制,结晶质量较差。此外,锡基钙钛矿中的二价锡离子容易被氧化为四价锡离子,失去光活性。如何解决以上两个问题是提升锡基钙钛矿太阳电池性能的关键。

有鉴于此,韩礼元教授团队近期于国际一流期刊Nature CommunicationsPK10注册发表了非铅钙钛矿太阳电池的最新进展,通过双添加剂方法在改善了锡钙钛矿结晶,并在钙钛矿表面生成非晶层,构成稳定的非晶/钙钛矿多晶异质结结构,起到阻挡器件内部离子移动与外部氧气的作用。


1 锡钙钛矿结晶表征

PK10注册   X射线衍射谱表明,双添加剂改善了锡钙钛矿结晶。小角掠入射X射线衍射表明,双添加剂制备的锡钙钛矿表面自发形成了一层非晶层。由透射电镜可直观看出此非晶结构与锡钙钛矿多晶构成了非晶/钙钛矿多晶异质结结构。

 

2 锡钙钛矿薄膜稳定性

  经X射线衍射谱与X射线光电子能谱分析,具有非晶/钙钛矿多晶异质结结构的锡钙钛矿薄膜在空气中,光照下均表现出更好的稳定性;表明非晶层具有良好的阻挡水氧的能力。


3 器件性能

PK10注册   基于反式钙钛矿器件结构,获得10.4%的光电转换效率,工艺具有更高的重复性,并进一步获得了首个权威机构准稳态认证效率(10.08%),在一个标准太阳光强下连续工作1000小时后,仍然保有初始效率的95%。

PK10注册 文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-16561 6?utm_source=other&utm_medium=other&utm_content=null&utm_campaign=JRCN_2_DD01_CN_NatureRJ_article_paid_XMOL#Sec13


作者:王言博

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