鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)商業(yè)化的主要障礙包括其創(chuàng)紀(jì)錄的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)仍然低于Shockley-Queisser極限,以及由于鈣鈦礦薄膜的晶體缺陷和器件的開路電壓(VOC)損失而導(dǎo)致的長(zhǎng)期穩(wěn)定性差。
中科院寧波材料所葛子義等人采用(4-叔丁基羰基哌嗪-1-?;?甲基三氟硼酸鉀(PTFBK)作為多功能添加劑靶向和調(diào)節(jié)PSCs的散裝鈣鈦礦缺陷和載流子動(dòng)力學(xué)。除了同時(shí)鈍化陰離子和陽離子缺陷外,PTFBK還可以優(yōu)化器件的能級(jí)排列,減弱載流子與縱向光學(xué)聲子之間的相互作用,從而使載流子壽命大于3µs。此外,它還抑制了非輻射復(fù)合,提高了靶鈣鈦礦膜的結(jié)晶能力。因此,目標(biāo)剛性和柔性p-i-n PSCs分別獲得了24.99%和23.48%的冠軍PCE。更重要的是,由于甲脒和氟之間的氫鍵,目標(biāo)器件在最大功率點(diǎn)穩(wěn)定性下表現(xiàn)出顯著的熱、濕度和操作跟蹤。鈣鈦礦層中楊氏模量和殘余應(yīng)力的降低也為柔性目標(biāo)器件提供了良好的彎曲穩(wěn)定性。
原標(biāo)題:Angew: 23.48%效率!柔性倒置鈣鈦礦太陽能電池