苏州大学李耀文/张晓宏&瑞典林雪平大学高峰团队最新Nature:应力调节延缓钙钛矿太阳电池的自然运行衰减

文摘   2024-10-15 06:42   瑞士  

钙钛矿太阳能电池 (PSC) 在过去十年中发展迅速。然而,目前仍缺乏系统研究来研究硅太阳能电池中使用的工作寿命评估经验规则是否可以应用于PSC。人们普遍认为,由于报道的黑暗中的自修复效应,PSC 在昼夜循环下表现出增强的稳定性。然而,苏州大学李耀文/张晓宏&瑞典林雪平大学高峰团队发现高效 FAPbI3 PSC在自然昼夜循环模式下的降解速度实际上要快得多,这质疑了基于连续模式测试来估计 PSC 工作寿命的广泛接受的方法,,相关成果于2024年10月14日发表于国际顶级期刊Nature杂志。该团队发现关键因素是钙钛矿在工作过程中热膨胀/收缩引起的晶格应变,这种效应在连续照明模式下逐渐减弱,但在循环模式下同步循环。循环模式下周期性的晶格应变导致工作过程中深陷阱积累和化学降解,降低了离子迁移电位,从而缩短了器件寿命。该团队引入苯基硒氯(Ph-Se-Cl)来调节钙钛矿在昼夜循环过程中的晶格应变,经过改造后,在循环模式下实现了26.3%的认证效率和10倍的T80寿命提高。

论文信息:Shen, Y., Zhang, T., Xu, G. et al. Strain regulation retards natural operation decay of perovskite solar cells. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08161-x

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