MASCN表面处理以降低相位过渡温度和调节压力,以获得高效和稳定的α-FAPbI矿太阳能电池

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源是可再生能源的来源.
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 制造alpha-FAPbI3矿膜通常需要高温 (>150°C).
• 薄膜中的残余拉伸应变促进转换到不稳定的三角洲相,降低性能.
• 现有的方法在实现稳定,高性能矿太阳能电池方面面临挑战.

研究的目的:

• 开发稳定的alpha-FAPbI3矿膜的室温制造方法.
• 通过减压来提高矿太阳能电池 (PSC) 的稳定性和效率.
• 研究MASCN表面处理对矿膜结构和特性的影响.

主要方法:

• 在FAPbI3薄膜上应用MASCN表面处理,以诱导[PbI6]4-八面体旋转.
• 利用SCN-和Pb2+之间的强相互作用在室温下将delta-FAPbI3转化为alpha-FAPbI3.
• 在各种条件下评估了薄膜稳定性,太阳能电池效率 (PCE) 和模块性能.

主要成果:

• 在室温下通过MASCN处理获得高度晶体的alpha-FAPbI3膜,释放剩余的拉伸应变.
• 用MASCN处理的未化PSC达到19.03%的效率;优化化PSC达到21.95%的PCE.
• 对MASCN处理的PSC显著改善了湿度,光和热稳定性.
• 一个PSC模块 (9.6厘米2) 在100天85°C/85%RH后达到15.32%的PCE,并保持94.1%的效率.

结论:

• MASCN表面处理是低温,高稳定性α-FAPbI3矿膜制造的可行策略.
• 这种方法有效地减轻了应变诱导的相位转换,从而提高了PSC的性能和寿命.
• 该方法显示了可扩展和持久的矿太阳能模块开发的前景.