有鑒于此,來自瑞士、韓國、瑞典的國際合作者Jaeki Jeong, Minjin Kim, Jongdeuk Seo, Haizhou Lu(共同第一作者)等開發(fā)了一種陰離子工程技術(shù),即使用贗鹵化物甲酸離子(HCOO?)來抑制存在于晶界和鈣鈦礦薄膜表面的陰離子空位缺陷,成功獲得了25.6%器件效率(為已報道的最高鈣鈦礦太陽能電池效率),同時器件具有長期的運行穩(wěn)定性(450小時),并具有強烈的電致發(fā)光特性,外量子效率超過10%。如圖1所示。
圖1. 基于甲酸離子(HCOO?)工程的FAPbI3鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性
在FAPbI3鈣鈦礦光伏薄膜的成膜及相關(guān)機理研究中,該國際合作團隊通過與蛋白質(zhì)設(shè)施用戶/上海光源的楊迎國合作,利用多尺度多維度同步輻射譜學(xué)技術(shù)揭示了甲酸離子(HCOO?)穩(wěn)定α相FAPbI3鈣鈦礦的相關(guān)機制。在相對濕度約為100%環(huán)境下對FAPbI3薄膜進(jìn)行同步輻射X射線衍射測量發(fā)現(xiàn),參考樣品中存在明顯δ相鈣鈦礦,而在2%Fo-FAPbI3膜中則沒有此相,這證明FAHCOO使FAPbI3的α相更加穩(wěn)定,其中上海光源BL14B1和蛋白設(shè)施BL17B1線站為同步輻射X射線衍射測試提供了幫助。這些發(fā)現(xiàn)為消除存在于金屬鹵化物鈣鈦礦中的最豐富和有害的晶格缺陷提供了一條直接途徑,為獲得具有高效且長期穩(wěn)定的光電性能的全溶液光伏制備技術(shù)提供了可能。
原標(biāo)題:【Nature】鈣鈦礦太陽能電池再創(chuàng)效率記錄!