三步水辅助策略抑制Cs₄PbBr₆阶段可打印碳基CsPbBr₃太阳能电池以实现高稳定性

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.
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 在矿太阳能电池研究中,由于其有害影响,通常会避免使用水.
• 研究水在矿结晶中的有益作用一直是具有挑战性的.
• 全无机矿为稳定高效的太阳能电池提供了潜在的潜力.

研究的目的:

• 探索最小含水量对矿结晶和设备性能的积极影响.
• 为了优化全无机可打印的美索斯科普矿太阳能电池的制造过程.
• 为了提高矿膜的晶体质量,接口特性和中孔填充.

主要方法:

• 在矿加工中使用控制最低含水量的乙醇.
• 在三种不同的温度下化全无机矿膜.
• 描述晶体质量,接口和中孔填充.
• 测量乌尔巴赫能量和缺陷密度.
• 进行功率转换效率 (PCE) 和长期稳定性测试.

主要成果:

• 最佳的水含量有效地去除了剩余的CsBr,并减少了Cs4PbBr6相形成.
• 在CsPbBr3晶体质量,矿/碳接口和中孔填充方面取得了实质性的改进.
• 乌尔巴赫能量从38.96降至35.59meV,缺陷密度从4.16 × 10^14降至3.39 × 10^14cm^-3.
• 功率转换效率 (PCE) 从7.55%提高到9.37%.
• 在85°C/40%的RH条件下,设备在1200小时后保留了初始PCE的89.3%.

结论:

• 控制水含量对于提高全无机矿太阳能电池的性能和稳定性至关重要.
• 这种方法为制造高度稳定和高效的可打印的美索斯科普矿太阳能电池提供了突破.
• 这些发现挑战了对水的传统看法,认为水对岩石是有害的.