刘生忠&王开&王康等人AEM:超过20%,调控中间表面能实现高性能全无机钙钛矿光伏

文摘   2025-01-08 07:55   福建  

从DMAPbI₃和Cs₄PbI₆中间体到最终的CsPbI₃钙钛矿相的完整相变,对于制造高质量的无机钙钛矿薄膜至关重要。

在本研究中,北方民族大学王康, 中科院大连物化所王开和中核光电科技有限公司刘生忠等人通过增加这些中间体的表面能来降低DMAPbI₃和Cs₄PbI₆之间的反应能垒,其中通过密度泛函理论(DFT)建模设计了一种全氟化合物,用于饱和中间体的表面,从而有效地抑制其晶体生长。因此,表面能超高的较小中间体能够更具能量地反应,促进快速转化为所需的钙钛矿相。研究发现,最终得到的无机钙钛矿材料表现出更好的结晶性和形态学特性,具体表现为抑制了非辐射复合并延长了载流子寿命。

因此,优化后的无机钙钛矿太阳能电池(PSCs)实现了超过20%的光电转换效率(PCE),并显著提高了光学和热稳定性。这项工作为调控无机钙钛矿的结晶动力学提供了一种方法,以实现更先进的无机钙钛矿质量。

H. Lu, Q. Wen, R. Qin, Y. Han, J. Wang, W. Yang, L. Wu, L. Liu, B. Ma, K. Zhao, Z. Zhang, B. Farhadi, H. Li, K. Wang, K. Wang, S. F. Liu, Manipulating Intermediate Surface Energy for High-Performance All-Inorganic Perovskite Photovoltaics. Adv. Energy Mater. 2025, 2405072.
https://doi.org/10.1002/aenm.202405072

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