主要內(nèi)容
開路電壓(Voc)的提高為鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)的性能向理論極限發(fā)展提供了突破口。通過有機(jī)鹵化銨鹽(例如苯乙基銨離子PEA+和苯甲基銨離子PMA+)進(jìn)行表面改性是抑制缺陷密度的最直接策略之一，從而提高Voc。然而，高開路電壓背后的機(jī)制尚不明確。
在這篇文章中，電子科技大學(xué)劉明偵團(tuán)隊(duì)將極性分子PMA+應(yīng)用于鈣鈦礦與空穴傳輸層之間的界面，獲得了1.175 V的高Voc，與未經(jīng)處理的器件相比增加了100 mV以上。結(jié)果表明，表面偶極子的等效鈍化效應(yīng)有效地改善了空穴準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的分裂。最終，缺陷抑制和表面偶極子等效鈍化效應(yīng)的共同作用使Voc整體顯著增強(qiáng)。由此產(chǎn)生的PSCs器件效率高達(dá)24.10%。通過表面極性分子對(duì)PSCs中高Voc的貢獻(xiàn)來確定，極性分子可以實(shí)現(xiàn)更高的電壓，為高效鈣鈦礦太陽能電池提供途徑。
圖1：薄膜制備過程和表面形貌
圖2：鈣鈦礦薄膜的掠射廣角X射線散射(GIWAXS)圖像
圖5：場(chǎng)效應(yīng)鈍化和載流子密度模擬
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全光譜雙燈太陽光模擬器用于疊層電池太陽能電池光電性能的準(zhǔn)確測(cè)量與分析，光譜范圍300nm~1800nm，且與AM1.5G/AM0標(biāo)準(zhǔn)光譜不匹配度＜±10%，使得光譜對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響降低。（點(diǎn)擊訪問）采用LED燈陣設(shè)計(jì)，且壽命長(zhǎng)達(dá)20000小時(shí)。光譜分段可調(diào)，用于模擬各種光照條件，AM1.5G光譜整體成比例強(qiáng)度可調(diào)，光強(qiáng)0.1-1sun連續(xù)可調(diào)。
文獻(xiàn)信息
How Do Surface Polar Molecules Contribute to High Open-Circuit Voltage in Perovskite Solar Cells?
Yinyi Ma, Chengsong Zeng, Peng Zeng, Yuchao Hu, Faming Li, Zhonghao Zheng, Minchao Qin, Xinhui Lu, Mingzhen Liu
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