解读基于MA的挥发性添加剂对α-FAPbI3的作用,以实现高效的倒置矿太阳能电池
Leyu Bi1,2,3, Qiang Fu1,2,3, Zixin Zeng1
1Department of Materials Science and Engineering, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong 999077, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|March 6, 2023
概括
功能添加剂是稳定的矿薄膜的关键. 这项研究揭示了基于Cl和基于MA的不同添加剂如何影响太阳能电池中的化 (FAPbI3) 结晶和相位过渡.
科学领域:
- 材料科学
- 太阳能发电
- 化学工程
背景情况:
- 在高性能矿太阳能电池 (PSC) 中,均且稳定的α-FAPbI3膜至关重要.
- 功能性添加剂对于控制薄膜沉积过程中的中间阶段形成至关重要.
- 基于Cl的挥发性添加剂在倒置PSC中的确切作用仍然不完全理解.
研究的目的:
- 系统地研究基于Cl的挥发性添加剂和基于MA的基于酸甲 (FAPbI3) 的反转PSC的功能.
- 阐明各种添加剂在FAPbI3的核化,结晶和相变中的不同作用.
- 将添加剂诱导的结晶路径与设备性能相关联.
主要方法:
- 在现场光发光谱检测结晶的动态.
- 对各种挥发性 (NH4Cl,FACl,MACl) 和基于MA的 (MACl,MABr,MAI) 添加剂进行系统研究.
- 倒置PSC装置的制造和特征
主要成果:
- 非MA挥发性添加剂 (NH4Cl,FACl) 促进结晶并降低相位过渡温度.
- 基于MA的添加剂迅速诱导富含MA的核,导致纯α-FAPbI3和显著降低的相位过渡温度.
- 挥发性MACl在化过程中独特地增强了二次结晶.
- 在基于FAPbI3的PSC中,使用MACl的优化设备实现了创纪录的23.1%的效率.
结论:
- 不同的添加剂诱导FAPbI3薄膜的不同结晶路径.
- 基于MA的添加剂在较低温度下高效地稳定α-FAPbI3阶段.
- 基于FAPbI3的反向PSC的性能有很大的潜力,可以实现最先进的效率.
