通过激活-框架来激活纯相α-FAPbI矿太阳能电池
Tingting Niu1, Lingfeng Chao1, Yingdong Xia1
1Key Laboratory of Flexible Electronics (KLoFE) and Institute of Advanced Materials (IAM), School of Flexible Electronics (Future Technologies), Nanjing Tech University (Nanjing Tech), 30 South Puzhu Road, Nanjing, Jiangsu, 211816, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 17, 2023
概括
研究人员开发了一种新方法,可以在没有添加剂的情况下创建稳定,高质量的甲胺矿 (α-FAPbI) 薄膜. 这一突破使得高效和耐用的矿太阳能电池 (PSC) 实现了创纪录的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 窄带隙立方形式胺矿 (α-FAPbI3) 提供了高效太阳能电池的潜力,但患有晶格不稳定性.
- 目前的稳定策略涉及离子替代,往往导致不受欢迎的光学带隙扩大和相位分离.
- 以前的研究表明,固有的纯相α-FAPbI3可能是稳定的,但电影质量仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于高质量,无离子替代,相纯α-FAPbI矿薄膜的简单合成方法.
- 为了克服与α-FAPbI3中的格子不稳定性相关的准备困难.
- 为了实现高效和稳定的矿太阳能电池 (PSC),使用合成的α-FAPbI3.
主要方法:
- 为了合成α-FAPbI矿膜,采用了一种新的溶液修饰策略.
- 该策略涉及通过形成涂层PbO网络来激活- (Pb─I) 框架.
- 这种方法促进了自发核和快速从δ到α阶段的相位过渡,而无需抗溶剂处理.
主要成果:
- 成功合成了高质量的MA+,Cs+,Rb+和Br-无相纯α-FAPbI3矿膜.
- 由此产生的矿太阳能电池 (PSC) 实现了创纪录的电力转换效率23.15%.
- 这些PSC表现出了卓越的长期运行稳定性,在持续的光应力下保持了500小时的性能.
结论:
- 开发的解决方案修改策略提供了一种简单有效的途径,可以生产稳定,相纯的α-FAPbI3膜.
- 这种方法可以在没有离子替代的情况下制造高效和耐用的矿太阳能电池.
- 这些发现为基于α-FAPbI的矿太阳能技术的商业化铺平了道路.
