37岁获杰青资助！中国科学院游经碧最新Science

在混合钙钛矿太阳能电池中，碘化铅 (PbI2) 的形成可以提供一些钝化效果，但会导致器件不稳定和电流密度随电压变化的滞后。2022年7月28日，中国科学院半导体研究所游经碧团队在Science 在线发表题为“Inactive (PbI2)2RbCl stabilizes perovskite films for efficient solar cells”的研究论文，该研究通过 RbCl 掺杂将 PbI2 转化为非活性 (PbI2)2RbCl  化合物，从而有效地稳定了钙钛矿相。基于该策略，该研究为 FAPbI3（FA，甲脒）钙钛矿太阳能电池获得了 25.6% 的认证 PCE。设备在 85°C 的货架存储 1000 小时后保持其原始 PCE 值的 96%，在 85°C 下进行 500 小时热稳定性测试后保持 80%。总之，该研究提出的方法可以提高稳定性和器件效率，为钙钛矿太阳能电池的发展提供新的方向和推动。

有几种策略可以提高钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的功率转换效率 (PCE)，例如生长具有高结晶度的薄膜、掺杂阴离子、阳离子或两者，设计电荷传输层，以及使用通用钝化层。几个小组报告了通过调制 SnO2 电子传输层的认证 PCE > 25%。以前的报告表明，PbI2 的第二相对于达到高性能水平至关重要。过量 PbI2 的好处——无论是在钙钛矿薄膜的块体中还是在晶界处——主要归因于其由 I 型能带排列形成的钝化效应。然而，过量的 PbI2 过于活跃，会导致器件的不稳定和电流密度电压 (J-V) 特性的大滞后。这两个因素都可以归因于 PbI2 的光分解和增强的离子迁移。

钙钛矿上第二相 (PbI2)2RbCl 的微观结构和形貌（图源自Science ）管理钙钛矿薄膜中过量的不稳定 PbI2 以实现高效率至关重要。最近，Luo等人开发了一种配体调节方法来管理过量的 PbI2，并成功地提高了 PCE（高达 22%）和稳定性。该研究通过将过量的 PbI2 转化为非活性的、新的第二相 (PbI2)2RbCl 来稳定钙钛矿，这可以提高钙钛矿 FAPbI3 层的稳定性，除了改善其光电性能外，PbI2的减少还降低了钙钛矿层的带隙。因此，已经开发出效率为 26.1%（认证效率：25.6%）的钙钛矿太阳能电池，在 85°C 下具有 >1000 小时的储存稳定性和 500 小时的热稳定性。总之，该研究提出的方法可以提高稳定性和器件效率，为钙钛矿太阳能电池的发展提供新的方向和推动。

转自： iNature

如有侵权，请联系本站删除！