通过双接口修改抑制光诱导相位分离,用于高性能和稳定的倒置cspbIBr2矿太阳能电池
Siliang Cao1,2, Yulu He1,2, Md Abdul Karim1
1Photovoltaic Materials Group, Battery and Cell Materials Field, Research Center for Energy and Environmental Materials (Green), National Institute for Materials Science (NIMS), Tsukuba, Ibaraki 305-0047, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|May 30, 2025
概括
接口工程通过减少相位分离来增强宽带间隙矿太阳能电池. 这提高了 CsPbIBr2 太阳能电池的运行稳定性和光伏性能.
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:
- 宽带间隙矿材料,特别是CsPbIBr2,对于先进的光伏至关重要.
- 由含量驱动的光感应相分离,限制了这些矿的操作稳定性.
- 制定提高矿太阳能电池 (PSC) 稳定性的策略对于其商业可行性至关重要.
研究的目的:
- 为了减轻2.1 eV带隙中的相位不稳定性,全无机CsPbIBr2矿太阳能电池 (PSC).
- 通过接口工程来提高PSC的运行稳定性和光伏性能.
- 为了解决宽带间隙矿中固有的相位不稳定性的问题.
主要方法:
- 采用了双边接口设计策略,涉及埋藏的接口和顶部表面的修改.
- 埋藏的接口使用氧化 (NiOx) 和一个自组装单层 (SAM) 与酸固群用于挖孔.
- 顶部表面有一个溶液处理的BCP (s-BCP) 层,用于抑制矿被动化和重组.
主要成果:
- 双接口修改显著减少了缺陷形成,水分透和相位过渡,提高了相位稳定性.
- 修改后的PSC实现了10.2%的功率转换效率 (PCE),高填充系数为82.3%.
- 这些设备表现出了显著的运行稳定性,在110小时后保留了超过87%的初始效率,在存储300天后仅呈现了5%的降解.
结论:
- 双边接口工程是克服宽带间隙矿相位不稳定的关键策略.
- 开发的接口设计导致全无机CsPbIBr2 PSC的光伏性能提高和卓越的运行稳定性.
- 这种方法为开发可持续和高效的矿太阳能技术提供了一个有前途的途径.
