牛津大学Henry J. Snaith团队最新EES：探测钙钛矿太阳能电池中的离子电导率和电场屏蔽：通过离子漂移电流的新探索
文摘
2024-12-18 18:37
瑞士
人们普遍认为，移动离子是导致金属卤化物钙钛矿基光电器件中电子响应缓慢的原因，并且对长期运行稳定性有重大影响。电学表征方法主要观察离子对体/界面复合的复杂间接影响，难以量化离子密度和迁移率，并且通常无法完全量化离子对体和界面电场的影响。基于此，牛津大学Henry J. Snaith团队分析了屏蔽体电场情况下的偏置辅助电荷提取(BACE)方法，并介绍了一种基于BACE的新表征方法，称为离子漂移BACE，相关成果发表于Energy & Environmental Science期刊。研究人员发现初始电流密度和电流衰减动力学取决于离子电导率，它是离子密度和迁移率的乘积。这意味着对于钙钛矿太阳能吸收层中常见的未知高离子密度，迁移率不能直接从BACE测量中获得。研究人员推导出一个分析模型来说明电流密度、电导率和体场屏蔽之间的关系，并得到了漂移扩散模拟的支持。通过使用阻抗谱独立测量离子密度，我们展示了如何从BACE离子电导率推导出离子迁移率。研究人员强调了低离子密度和高离子密度情况之间的重要差异，这些差异揭示了体电场是否完全屏蔽。研究人员的工作阐明了钙钛矿太阳能电池中发生的复杂离子相关过程，并为卤化物钙钛矿器件作为混合离子电子导体的工作原理提供了新的见解。论文信息： M. Diethelm, T. Lukas, J. Smith, A. Dasgupta, P. Caprioglio, M. H. Futscher, R. Hany and H. Snaith, Energy Environ. Sci., 2025, DOI: 10.1039/D4EE02494J.薄膜太阳电池微信交流群，欢迎加入
