青岛科技大学周忠敏&岳芳团队最新AM:增强电场最小化高性能锡铅钙钛矿太阳电池的准费米能级分裂缺陷

文摘   2024-10-13 20:46   瑞士  

钙钛矿/电子传输层 (ETL) 界面处的非辐射复合引起的准费米能级分裂 (QFLS) 缺陷会导致严重的开路电压 (VOC) 损失,从而降低钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的效率,然而,这在倒置锡铅 PSC 中受到的关注有限。基于此,青岛科技大学周忠敏&岳芳团队提出了通过引入铁电聚合物偶极子 (FPD)-β-聚(1,1-二氟乙烯)-构建额外电场的策略来抑制QFLS 缺陷,相关成果于2024年10月12日发表于Advanced Materials期刊。FPD 的定向极化可以增强内建电场 (BEF),从而促进钙钛矿/ETL 界面处的电荷转移,从而有效抑制非辐射复合。此外,FPD 的加入有利于钙钛矿的高质量结晶并减少表面能量无序。因此,加入 FPD 后,钙钛矿/ETL 半堆叠器件中的 QFLS 赤字从 62 meV 降低到 27 meV,优化后的器件在 0.88 V 的高 VOC 下实现了 23.44% 的效率。此外,FPD 的加入增加了离子迁移的活化能,这可以降低离子迁移对器件长期稳定性的影响。因此,加入 FPD 的器件在最大功率点 (MPP) 连续照明 1100 小时后仍能保持初始效率的 88%。

论文信息:J. Cheng, H. Cao, S. Zhang, J. Shao, W. Yan, C. Peng, F. Yue, Z. Zhou, Enhanced Electric Field Minimizing Quasi-Fermi Level Splitting Deficit for High-Performance Tin-Lead Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2024, 2410298. https://doi.org/10.1002/adma.202410298

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