通过化有机盐表面被动化,提高了倒置CsPbI₂Br矿太阳能电池的效率和稳定性

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:

• 全无机矿太阳能电池 (PSC) 提供优越的热稳定性,但在性能方面落后于有机-无机对应物,特别是p-i-n结构设备.
• 矿薄膜中的缺陷和非辐射重组限制了设备的效率和操作稳定性.

研究的目的:

• 研究具有不同侧组的基化物对CsPbI2Br矿膜的被动化作用.
• 通过表面被动化,提高倒置CsPbI2BrPSC的性能和稳定性.

主要方法:

• 使用具有不同侧组的基化物对CsPbI2Br矿薄膜的表面处理.
• 矿膜和装置的表征,包括陷密度分析和能量水平对齐.
• 倒置矿太阳能电池 (PSC) 的制造和测试,有或没有被动化.

主要成果:

• 4-trifluoromethyl phenylammonium iodide (CFPA) 通过降低陷密度和抑制非辐射重组,有效地使CsPbI2Br薄膜变得无源.
• 使用CFPA的被动化使开放电路电压 (Voc) 从0.96V增加到1.10V.
• 通过CFPA后处理,提高了能量水平调整和电荷提取,在反转PSC中,功率转换效率从11.22%提高到14.37%.
• 被动化设备显示出出色的稳定性,在气手套箱中1992小时后,仅有4%的降解.

结论:

• 化表面被动化是一种可行的策略,可以提高全无机矿太阳能电池的性能.
• 通过CFPA处理,可以显著减少缺陷并改善电荷动态,从而提高CsPbI2BrPSC的效率和稳定性.
• 这些发现为开发更高效,更耐用的全无机PSC商业应用铺平了道路.