碳基鈣鈦礦太陽電池(C-PSC)兼具穩(wěn)定性和低成本的優(yōu)勢同時,是一種高性價比的光伏技術(shù)。然而,較低的效率是其商業(yè)化應用的一大障礙模式。在制備過程中自動化,鈣鈦礦薄膜不可避免地會產(chǎn)生缺陷,這些缺陷普遍存在于鈣鈦礦的表面和體相中高品質,它們充當載流子的復合中心不折不扣,導致非輻射復合損失,最終降低了電池效率和穩(wěn)定性資源優勢。因此高效利用,有效的缺陷鈍化策略是提高電池性能的關(guān)鍵。
近日估算,華南農(nóng)業(yè)大學的饒華商&鐘新華團隊提出了一種“濕膜處理"和“干膜處理"相結(jié)合的綜合策略講理論,分別鈍化CsPbI3 薄膜的表面和體相缺陷。在中間相階段采用鹵化膽*的濕膜處理不要畏懼,使LD 鈣鈦礦完*滲透于體相中服務為一體。這種綜合鈍化策略可以更有效地抑制非輻射復合。在此基礎(chǔ)上逐漸顯現,通過調(diào)整鹵化膽*來促進載流子提取過程全會精神,從而優(yōu)化器件的能級排列。最終拓展基地,CsPbI3 C-PSC的效率達到 19.65%集中展示,創(chuàng)下了無機C-PSC的新紀錄。
碘化膽*(ChI)處理被證明可以有效鈍化CsPbI3薄膜的表面缺陷體系流動性,在退火后處理(干膜處理)過程中探索創新,ChI與CsPbI3通過離子交換反應形成1D ChPbI3,從而構(gòu)建1D/3D異質(zhì)結(jié)構(gòu)積極拓展新的領域。然而配套設備,由于Ch+的滲透性有限,Ch+很難穿透整個鈣鈦礦薄膜并在體相中形成LD鈣鈦礦相對開放。因此推進高水平,傳統(tǒng)的干膜處理不足以鈍化CsPbI3薄膜中的體相缺陷。鑒于此拓展應用,作者利用ChI對薄膜的中間相組成的濕膜進行處理生產創效,使ChI能夠擴散到薄膜深處。由于ChI沿著中間相晶體的晶界滲透濕膜領先水平,生成的1D ChPbI3傾向于覆蓋CsPbI3晶體。
PL測試結(jié)果表明,干膜處理更有利于鈍化鈣鈦礦薄膜的表面缺陷戰略布局,而濕膜處理由于ChI的高滲透性更有利于鈍化鈣鈦礦薄膜的體缺陷事關全面。為此表現明顯更佳,采用濕膜處理結(jié)合干膜處理的綜合策略來獲得W/D-film,以實現(xiàn)對CsPbI3薄膜表面和體缺陷的更有效的鈍化技術節能。另外指導,濕膜處理過程中Ch+滲透到整個鈣鈦礦薄膜中并得到穩(wěn)定的ChPbI3,抑制體相中δ相的形成國際要求,提高了鈣鈦礦相的穩(wěn)定性流動性。基于綜合策略下組裝的C-PSC獲得了18.42%的冠*效率競爭激烈。
進一步的持續創新,作者發(fā)現(xiàn),在濕膜處理過程中用ChCl代替ChI空白區,能夠?qū)⑩}鈦礦/碳界面從向下變?yōu)橄蛏系哪軒澢鷧f調機製,?yōu)化了能級結(jié)構(gòu),消除了空穴提取勢壘充分發揮,提高了載流子提取效率高質量。最終獲得的CsPbI3 C-PSC的效率達到 19.65%,創(chuàng)下了無機 C-PSC 的新紀錄選擇適用。
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本文中鈣鈦礦薄膜的TRPL測試使用卓立漢光公司的OmniFluo990完成管理。OmniFluo990為模塊化搭建結(jié)構(gòu),通過搭配不同的光源業務指導、檢測器和各類附件改進措施,為紫外/可見/近紅外發(fā)光測試提供綜合解決方案,也為光電催化分解水制氫催化劑的研發(fā)提供有利工具長足發展。
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