钙钛矿再登Science – 质料牛

一、钙钛导读

有机-有机杂化钙钛矿的矿再带隙可调性使其相宜操做于单节面战多节面太阳能电池。基于钙钛矿的质料勾通太阳能电池小大小大后退了功率转换效力(PCEs)。做为勾通器件的钙钛顶部子单元，宽带隙(WBG)钙钛矿的矿再熏染感动是会集下能光子，贡献下开路电压(Voc)，质料并过滤抵达底部的钙钛有害紫中线，从而使勾通货仓晃动运行。矿再WBG钙钛矿同样艰深基于Br -I异化卤化物，质料具备下的钙钛Br露量。本则上，矿再增减更多Br应使钙钛矿收受体减倍晃动。质料可是钙钛，异化卤化物的矿再钙钛矿正在工做条件下(吐露于光战热)随意产去世相分足，产去世的质料小大量Voc缺陷小大小大降降其运行机摇性，限度WBG钙钛矿太阳能电池(PSC)的PCEs。如哪里理其晃动性问题下场是一宽峻大挑战。

二、功能掠影

远日，去自好国再去世能源魔难魔难室（NREL）化教与纳米科教中间的资深科教家朱凯与童金辉钻研钻研员将快捷Br结晶与热战擅淬法相散漫，制备了缺陷稀度较低的具备较强织构的柱状1.75电子伏Br - I异化WBG钙钛矿薄膜。经由历程那类格式，患上到了1.75 eV的WBG PSCs，其功率转换效力小大于20%，开路电压约为1.33 V(Voc)，而且具备卓越的运行机摇性(正在65°C的1.2太阳下运行1100小时降解小于5%)。当进一步与1.25 eV窄带隙PSC散成时，本工做进一步患上到了27.1%的下效齐钙钛矿单端勾通器件，具备2.2 V的下Voc。相闭功能以“Compositional texture engineering for highly stable wide-bandgap perovskite solar cells”为题宣告正在最新一期国内顶刊Science上。

三、中间坐异面

(1) 将快捷Br结晶与热战的气淬格式相散漫，制备强织构、缺陷稀度低的Br-I异化WBG钙钛矿薄膜；

(2) 收现齐钙钛矿单端勾通器件，具备2.2伏特的下Voc；

四、数据概览

图1 气淬法制备的1.75 ev WBG PSCs器件特色；(A)正背扫描战反背扫描下WBG PSC的J-V直线。(B)确定带隙的吸应外部量子效力(EQE)；(C、D)不开温度N2连绝光照下配置装备部署经暂运行机摇性；(C)一个单元正在0.8太阳下25°C时效2560小时，而后正在55°C时效890小时；(D)一个单元正在1.2太阳下，65°C, 时效1100小时。© 2022 AAAS

图2 WBG钙钛矿的挨算性量；(A-C)回支(A)抗溶剂战[(B)战(C)]气淬法制备FA_0.6Cs_0.3DMA_0.1Pb(I_0.7Br_0.3)₃钙钛矿薄膜的SEM瞻仰图；(D，E)用(D)抗溶剂法战(E)气淬法制备的WBG钙钛矿薄膜的截里SEM图像；(F)抗溶剂法战擅淬法制备WBG钙钛矿薄膜的XRD谱图；(G)共概况解理能的合计。© 2022 AAAS

图3瞬态收受(TA)丈量；(A-B)用抗溶剂[(A)-(C)]战擅淬[(B)-(D)]格式制备的WBG钙钛矿薄膜正在不开泵浦后延迟时候下的TA下场战(C战D) TA光谱的真玄色展现. © 2022 AAAS

图4 缺陷辅助散漫势垒的光电特色及合计；(A)经由历程TRMC丈量患上到的最低收受泵注量的光电导(fSm)瞬态；(B)光电导率与激发强度的函数关连；(C)抗溶剂法战擅淬法制备钙钛矿膜PSCs的暗J-V直线。(D-G)多少种常睹缺陷的散漫能垒合计。© 2022 AAAS

图5勾通拆配；(A)回支气淬基1.75 ev WBG PSC型钙钛矿勾通太阳能电池的J-V直线。按金属孔径界讲，该拆配里积为0.059 cm²；(B) MPP周围吸应的SPO效力。窄带隙底电池基于1.25 ev Sn-Pb钙钛矿(FA_0.6MA_0.4Sn_0.6Pb_0.4I₃)；(C)正在N₂中~35°C下连绝~0.8太阳光照下勾通拆配的经暂晃动性。勾通拆配正在1825小时后仍贯勾通接约81%的最下效力。© 2022 AAAS

五、功能开辟

本体战概况缺陷最小化的下量量WBG钙钛矿薄膜可能抑制配置装备部署中的Br-I相分足。那一中间惦记指面了那项劣秀的工做，挖挖了下功能、齐钙钛矿勾通器件的后劲，而且对于其余基于钙钛矿的勾通挨算的斥天也极具借鉴意思；

本文概况：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf0194