《AFM》:双添加剂同时提高钙钛矿太阳能电池的光伏性能和稳定性

比来,基于有机铅碘化物的钙钛矿太阳能电池(PSCs)因为它们的功率转换效力(PCE)从9.7%到25.5%的快速增长而引起了极大年夜的存眷。在研究中发明,钙钛矿前体溶液中的添加剂对不仅在形成钙钛矿相的同时聚积并且在鳞片界线上钝化缺点。别的,在钙钛矿相的情况下,某种添加剂可以稳定钙钛矿相。在情况前提下不稳定。是以,提出含有氯化物(CL-)的添加剂作为碘化物对应物的替代,因为据报道氯化物阴离子促进晶粒发展以及钙钛矿晶粒的优拔取向。添加剂是改良光伏机能并且相对于甲酰胺(FA)的相位稳定性的最佳办法之一。氯基添加剂(例如氯化甲基氯化铵(Mac1))平日用于改良FAPBI3的相位稳定性,然而平日导致开路电压VOC的损掉,并且因为挥发性而伴跟着钙钛矿相的不稳定性阳离子。

本文申报了一种改良VOC的双层添加策略。MACl至CSCl的混淆比从[MAC1]/ [CSCL] = 4开端变更,个中[MAC1] / [CSCL] = 2时的VOC显示出最佳机能。CSCL的添加降低了捕集密度并增长了对电荷重组的阻力,这对V OC的增长供给了动力。此外,经由过程双添加剂实现的缺点钝化可以或许获得比单一添加剂MACl更好的稳定性,这里的稳定性是在室温下在相对湿度下在约40%的湿度下50天进行的经久稳定性测试。经由过程双添加剂实现的最佳功率转换效力为23.22%,其高于MACl或CSCL的单个添加剂的型号。相干论文以题为Dual Additive for Simultaneous Improvement of Photovoltaic Performance and Stability of Perovskite Solar Cell揭橥在Adv. Funct. Mater.。

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100396

图1.光伏参数

图2.a)吸光度和b)FLMS沉积在玻璃基板上的(FAPbI3)0.96(MAPbBr3)0.04的稳态PL。

图3. 电子设备的SCLC特点

图4.形成的Perovskite FLM的SEM图像

图5.A)在应用与[MACl] / [CSCL] = 2的双添加剂形成的PSCS以不合的扫描速度测量的J-V曲线。

图6.A)在0.924V下测量的稳态PCE和在0.924V下测量的单个MAC1添加剂的成果。

本文发明与比率为[MACl]:[CSCL] = 2:1的双添加剂在效能和稳定性方面优于单一MACl和CSCL添加剂。发明惯例应用的单次MACl添加剂是有益于高JSC,而单个CSCL添加剂可以进步VOC以及稳定性。不仅仅是协同感化,还从两种添加剂的组合中发清楚明了更高的效力,因为双添加剂引诱获得的结晶度比每个单一来源的更好。估计应用双添加剂办法进一步优化可进步PCE和稳定性。(文:SSC)

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