兴奋剂使高效和稳定的CSPbI2Br全无机矿太阳能电池成为可能
Peiyu Ma1, Tong Bie1, Yufei Liu1
1Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 2, 2024
概括
四化的兴奋剂增强了全无机宽带间隙矿CsPbI2Br太阳能电池. 这提高了相位,湿度和热稳定性,提高了双联太阳能电池 (TSC) 的功率转换效率 (PCE).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 全无机宽带间隔矿CsPbI2Br由于其稳定性和带间隔,对联太阳能电池 (TSC) 是有前途的.
- 然而,低功率转换效率 (PCE) 和低湿度稳定性阻碍了商业化.
研究的目的:
- 为了提高CsPbI2Br薄膜和太阳能电池的稳定性和效率.
- 为了研究四化 (ZrCl4) 兴奋剂对CsPbI2Br特性的影响.
主要方法:
- ZrCl4被添加到CsPbI2Br膜中,以调节晶体生长和膜质量.
- 分析了Zr4+替代对相位稳定性,重组和能量水平的影响.
- 基于CsPbI2Br的矿石太阳能电池 (PSC) 和矿石/有机TSC被制造和特征.
主要成果:
- 化ZrCl4抑制了相位转换,显著改善了湿度和热稳定性.
- 非辐射重组减少,能量水平更好地与孔输送层保持一致.
- 用ZrCl4合的CsPbI2Br PSC在高开通电路电压 (1.29V) 的情况下实现了16.60%的PCE.
- 未封装的设备在环境空气中经过1000小时的老化后保留了91%以上的PCE,在85°C下经过500小时后保留了92%以上的PCE.
- 矿/有机TSC含有ZrCl4-化CsPbI2Br的矿/有机TSC达到显著的19.42%的PCE.
结论:
- ZrCl4兴奋剂是一种有效的策略,可以改善CsPbI2Br.Br的相位,湿度和热稳定性.
- 这种兴奋剂增强了单结PSC和TSC前部子细胞的性能.
- 用ZrCl4合的CsPbI2Br显示出开发高效和稳定的双联太阳能电池的巨大潜力.


