对于高性能碳基无机矿太阳能电池的CsPbI₃薄膜的空间选择性缺陷管理

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:

• 化 (CsPbI3) 矿膜中的缺陷,包括在表面,接口和粒度边界 (GB) 的缺陷,显著阻碍了光伏性能.
• 当前的缺陷被动化策略往往难以全面地解决整个电影中分布的缺陷.

研究的目的:

• 开发一种空间选择性缺陷管理 (SSDM) 策略,用于在CsPbI3矿膜中进行全面的缺陷被动化.
• 为了提高基于CsPbI3的矿太阳能电池 (PSC) 的光伏性能和稳定性.

主要方法:

• 对于SSDM,使用皮佩拉-1,4-二四甲酸 (PZD(BF4) 2) 溶液进行了简单的一步治疗.
• 该策略利用PZD2+离子和BF4-离子的差异性质,以准薄膜内的各种位置的缺陷,包括埋藏的接口和表面.

主要成果:

• 该SSDM策略有效地使CsPbI3膜的表面,埋面接口和粒度边界的缺陷无效.
• 被动化导致了更好的薄膜质量,增强了相位稳定性,优化了能量水平对齐,并促进了载体运输.
• 使用碳电极 (C-PSC) 制造的CsPbI3矿太阳能电池 (PSC) 实现了18.27%的功率转换效率,并在85°C下500小时后保持了65%的初始性能.

结论:

• 开发的SSDM策略提供了一种全面的方法,用于CsPbI3矿膜中缺陷被动化.
• 这种方法显著提高了CsPbI3 C-PSC的性能和运行稳定性,将其定位为有效的太阳能转换的有希望的技术.