化物工程在混合化物佩洛夫斯基特启发的Cu₂AgBiI₆用于具有增强性能的太阳能电池

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 固态物理 固态物理

背景情况:

• 铜银木化物 (Cu2AgBiI6或CABI) 是一种受矿启发的材料,由于其有利的光电子特性,具有太阳能电池的潜力.
• 在CABI中,外部陷密度高导致非辐射重组,限制其功率转换效率 (PCE).

研究的目的:

• 通过化物工程减轻陷状态来提高基于CABI的太阳能电池的性能.
• 调查离子 (Br^-) 结合对CABI薄膜光电子特性和光伏性能的影响.

主要方法:

• 化物工程:在合成过程中用离子 (Br^-) 化CABI薄膜.
• 组成分析:确定最佳成分为CABI-10Br (10% Br在化物部位).
• 描述技术:时间分辨率光发光和短暂吸收光谱,以评估陷密度和电荷载体动力学.
• 设备性能评估:测量光伏参数,包括功率转换效率 (PCE),外部量子效率和短路电流在1个阳光照明下.

主要成果:

• 化物的加入显著降低了CABI薄膜中的深陷密度.
• 优化的CABI-10Br组合导致电荷载体寿命大幅增加.
• 外部量子效率和短路电流显著改善.
• 功率转换效率 (PCE) 从1.32%增加到1.69% (相对提升约30%).

结论:

• 合金的结合是一种有效的策略,可以缓解无矿启发材料的陷状态,如CABI.
• CABI薄膜的化物工程可以显著提高光伏设备的性能.
• 这项研究表明,开发基于CABI的高效和稳定的太阳能电池是一个有前途的途径.