进展 | 溶液处理Fe2-xMgxO3三元氧化物用于高效钙钛矿太阳能电池的界面钝化

2023-10-06 14:37   湖北  

Chemical Engineering Journal 刊发


关于Fe2-xMgxO3稀土界面研究


202081日,Chemical Engineering Journal 线Solution-processed Fe2-xMgxO3 ternary oxides for interface passivation in efficient perovskite solar cells为已毕业硕士生王正春和硕士生石畅


摘要


界面功能材料被广泛用于降低钙钛矿太阳能电池(PSCs)的界面势垒,以增强电荷动力学和光伏性能。本文引入三元氧化物Fe2-xMgxO3来钝化钙钛矿/SnO2量子点(QDs)界面。钙钛矿与Fe2-xMgxO3之间的相互作用可以引发均匀钙钛矿光活性层的非均相成核。絮凝剂Fe2-xMgxO3增加了与钙钛矿的界面接触,增加了电子的传递通道,减少了界面缺陷,减少了界面上的能级偏移。钙钛矿和SnO2 QD之间的这种氧化桥可以有效地增强电子转移。因此,以Fe2-xMgxO3为基础的PSC的效率超过21%,J-V滞后可以忽略不计。

研究内容



研究成果

引入三元氧化物Fe2-xMgxO3作为有效的界面功能材料钝化钙钛矿/SnO2 QD ETL界面。由于铁离子与碘的相互作用以及镁离子与钙钛矿中周围有机阳离子的相互作用,絮凝剂Fe2-xMgxO3可以在钙钛矿前驱体膜上引发非均相成核,从而形成均匀的钙钛矿膜,增加了与钙钛矿的界面接触,为电子转移提供了更多的通道。此外,Fe2- xMgxO3与SnO2 QD之间的相互作用可以钝化该界面缺陷,从而减少它们之间的能级偏移,从而实现电子的快速转移。因此,基于Fe1.84Mg0.16O3的PSCs的总效率为21.45%,JSC为23.33 mA/cm-2,VOC为1.140,FF为81.0%,J-V迟滞可以忽略不计。本工作还证明了离子配位和化学键偶联稳定钙钛矿膜的可行性,从而提高了器件的光电转换效率和稳定性。


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136118


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