香港大学,再发Nature子刊!

文摘   2024-11-11 19:00   四川  


钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为一种新型光伏材料,因其在光电转换效率、制造成本及可调性等方面具有明显优势,近年来在太阳能电池领域受到了广泛关注。与传统的硅基太阳能电池相比,钙钛矿材料具有更高的光吸收系数、较宽的光谱响应范围及较低的制备成本等优点。然而,尽管其具有较高的理论效率和市场潜力,钙钛矿太阳能电池在实际应用中仍面临许多挑战,尤其是在操作稳定性和长期性能退化方面。钙钛矿太阳能电池的滞后现象,即电流密度-电压(J-V)曲线的不稳定性,主要由钙钛矿薄膜中移动离子的动态行为引发。该滞后行为不仅影响器件性能的测量,还与器件的电场调节、载流子复合和传输过程紧密相关,成为影响钙钛矿太阳能电池稳定性的一个重要因素。

近日,来自香港大学Wallace C. H. Choy教授课题组的研究人员在钙钛矿太阳能电池的滞后现象与退化问题的关系方面取得了新的进展。该团队设计并制备了一种定制的离子掺杂漂移-扩散模拟器,用于全面研究J-V滞后特征与钙钛矿太阳能电池中的关键缺陷(如表面和体内缺陷、低迁移率等)之间的关系。通过模拟,团队揭示了离子迁移对电场的影响及其与器件退化的关联,成功为钙钛矿太阳能电池的操作稳定性提供了新的诊断手段。研究表明,钙钛矿太阳能电池的滞后行为不仅反映了器件中的物理缺陷,还可以作为评估退化源的重要工具。这一新进展为钙钛矿太阳能电池的性能优化和退化问题提供了有效的理论支持,也为未来设计更稳定的太阳能电池提供了新的思路和方向。

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