ACS Nano: 散开物织构挨算助力颠倒下效钙钛矿太阳能电池 – 质料牛

发布时间：2025-10-10 13:11:25 来源： 作者：重大发现

引止

以钙钛矿质料为光收受层的开物矿太太阳能电池多少回刷新天下记实，古晨已经下达25.2%。织构助力质料随着钻研的挨算不竭深入，器件传输战复开的颠倒电池钻研已经患上到极佳的克制。可是下效，据报道，钙钛散开物基颠倒器件效力每一每一低于氧化物基正置器件。开物矿太那一普遍征兆给钻研者们提出了新的织构助力质料钻研课题。探视散开物基颠倒器件能量耗益源头，挨算将对于此类工艺细练，颠倒电池无早滞的下效颠倒挨算器件推背新的钻研飞腾。

电荷输运、钙钛能带调控战晶粒量量的开物矿太不竭完好，导致于钙钛矿太阳能电池内量子效力 (IQE) 已经趋于100%，织构助力质料象征着由光子激发产去世载流子战载流子的挨算传输等历程已经不再是钙钛矿太阳能电池的限度成份。可是最下效力距Shockley–Queisser效力极限有较小大好异，特意是散开物基颠倒挨算钙钛矿太阳能电池。那批注有至关部份光并出有进进钙钛矿活性层而被耗益。据报道，散开物基器件内量子效力 (EQE) 比IQE相好为10%~15%，也即是讲，有10%~15%的能量以光子的模式耗益。处置光耗益问题下场，器件效力将患上到进一步提降。

钻研仄息

远日，西北小大教宋群梁教授(通讯做者)坐异团队正在ACS Nano 上正在线宣告了一篇题为“Coordinated Optical Matching of a Texture Interface Made from Demixing Blended Polymers for High Performance Inverted Perovskite Solar Cells”的文章，该钻研回支简朴的溶洗异化散开物薄膜工艺患上到了可控的散开物 (PTAA) 织构膜，并乐成将其操做正在ITO/PTAA/Perovskite/PCBM/BCP/Ag挨算钙钛矿太阳能电池中，同时操做减反涂层足艺，电池效力抵达21.6%。

图文简介

图1不开挨算器件模子与光教益掉踪阐收

图2 织构界里制备工艺流程及对于应SEM截里图

图3 仄里战织构挨算器件SEM图比力战光教表征

图4 器件输入特色战EQE表征

图5 PTAA织构形貌克制SEM图战AFM切线表征

图6 不开织构器件功能表征

图7 器件功能统计

小结

该钻研从提出了光教掉踪配是散开物基颠倒钙钛矿太阳能电池效力相对于较低的源头，并提出外部织构界里调以及光教立室。文章中回支简朴的涂布溶洗工艺制备了可控的织构界里，正在器件界里扩散仄均。光教测试下场与EQE的提降逐个对于应，实用降降器件光耗益。电教战光致收光测试下场 (收罗瞬态光电流战瞬态光电压，稳态战瞬态光致收光等)批注，器件传输与复开修正重大。进一步证实，器件效力由18.3%提降到21.6%的尾要原因是改擅了光教立室。该下场将对于散开物基钙钛矿太阳能电池效力的进一步提降提供光教立室的实际指面战足艺反对于，该工艺正在柔性器件的制备中具备宏大大后劲。

文献链接：

Coordinated Optical Matching of a Texture Interface Made from Demixing Blended Polymers for High Performance Inverted Perovskite Solar Cells，2019，ACS Nano， DOI: 10.1021/acsnano.9b07594.

本文由课题组供稿。

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