新型多功能添加劑提高倒置鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性

中國科學院寧波材料技術與工程研究所葛自義教授團隊開發(fā)出一種新型多功能添加劑，可鈍化缺陷并促進載流子傳輸，從而提高倒置鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性。 PSC)。

該研究發(fā)表在《Angewandte Chemie 國際版》上。

太陽能電池因其優(yōu)異的光電性能、較低的制造成本和大面積器件制造的前景而在新一代光伏技術領域引起了廣泛關注。然而， PSC的商業(yè)化和實際應用仍然受到相對較低的功率轉換效率(PCE)和較差的長期穩(wěn)定性的限制，這可歸因于器件的開路電壓損失和鈣鈦礦薄膜的晶體學缺陷。

為了解決這個問題，研究人員使用(4-叔丁氧基羰基哌嗪-1-基)甲基三氟硼酸鉀(PTFBK)作為鈣鈦礦前體溶液中的添加劑。PTFBK的引入可以有效鈍化鈣鈦礦薄膜中的缺陷并提高載流子的提取。

此外，多種鈍化效應的有效結合增強了鈣鈦礦的結晶能力，從而獲得了晶粒尺寸更大的高質量鈣鈦礦薄膜。

由于PTFBK的協(xié)同效應，獲得了高效的剛性和柔性銷釘PSC，其PCE分別為24.99%和23.48%。

此外，受益于甲脒和氟之間的氫鍵，未封裝的PTFBK改性器件在各種條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的熱、濕度和光穩(wěn)定性，例如在85°C的充滿N2的容器中、環(huán)境條件為60°C下連續(xù)食用。%–70%相對濕度，100 mW cm-2連續(xù)照明。

所開發(fā)的柔性PSC在半徑為5毫米的5000次彎曲循環(huán)后仍能保持85%的初始PCE，表現(xiàn)出卓越的彎曲穩(wěn)定性。

這項研究為PSC和相關鈣鈦礦光伏技術的未來開發(fā)和商業(yè)化鋪平了道路。

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