在平面宽带间隙 FAPbBr₃矿太阳能电池中进行聚合物辅助结晶和缺陷被动化

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:

• 宽带间隙化 Perowskites (FAPbBr3) 对于双联太阳能电池和高压光电子设备至关重要.
• 性能受到导致非辐射重组和不稳定的缺陷的阻碍.

研究的目的:

• 为FAPbBr3薄膜开发一个缺陷被动化和结晶控制策略.
• 使用聚合物合并来提高矿太阳能电池的效率和稳定性.

主要方法:

• 在FAPbBr3膜制造过程中将聚甲基酸 (PMMA) 纳入抗溶剂.
• 使用FTIR和光热偏差光谱 (PDS) 来进行材料特征.
• 分析薄膜形态,结晶性,缺陷状态和光电子特性.

主要成果:

• 治疗PMMA改善了薄膜形态 (较大的粒度,减少粗度) 和结晶性.
• FTIR证实PMMA的碳基被动化了协调不足的Pb2+离子,减少了陷状态.
• PDS表示抑制了深层次的缺陷和减少了能量障碍.
• 光发光,载体寿命和陷密度显示非辐射重组减少.
• PMMA增加了开放电路电压 (Voc) >100 mV,功率转换效率提高了>1%,达到1.510 V Voc.
• 观察到降低了hysteresis和增强了环境稳定性.

结论:

• 聚合物辅助的策略有效地使缺陷被动化,并控制宽带间隙矿的结晶.
• 纳入PMMA提供了一个可行的途径,以提高矿太阳能电池的效率和稳定性.
• 这种方法对高压和合光伏应用具有前景.