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            巨力光電(北京)科技有限公司>>技術文章>>劉明偵Advanced Science:鈣鈦礦太陽能電池中表面極性分子如何增強開路電壓

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            劉明偵Advanced Science:鈣鈦礦太陽能電池中表面極性分子如何增強開路電壓

            閱讀:1351        發布時間:2023/4/25
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            主要內容

            開路電壓(Voc)的提高為鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)的性能向理論極限發展提供了突破口。通過有機鹵化銨鹽(例如苯乙基銨離子PEA+和苯甲基銨離子PMA+)進行表面改性是抑制缺陷密度的最直接策略之一,從而提高Voc。然而,高開路電壓背后的機制尚不明確。


            在這篇文章中,電子科技大學劉明偵團隊將極性分子PMA+應用于鈣鈦礦與空穴傳輸層之間的界面,獲得了1.175 V的高Voc,與未經處理的器件相比增加了100 mV以上。結果表明,表面偶極子的等效鈍化效應有效地改善了空穴準費米能級的分裂。最終,缺陷抑制和表面偶極子等效鈍化效應的共同作用使Voc整體顯著增強。由此產生的PSCs器件效率高達24.10%。通過表面極性分子對PSCs中高Voc的貢獻來確定,極性分子可以實現更高的電壓,為高效鈣鈦礦太陽能電池提供途徑。


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            圖1:薄膜制備過程和表面形貌

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            圖2:鈣鈦礦薄膜的掠射廣角X射線散射(GIWAXS)圖像


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            圖3:表面結合及鈍化效果的表征


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            圖4:器件結構及光伏性能


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            圖5:場效應鈍化和載流子密度模擬


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            全光譜雙燈太陽光模擬器用于疊層電池太陽能電池光電性能的準確測量與分析,光譜范圍300nm~1800nm,且與AM1.5G/AM0標準光譜不匹配度<±10%,使得光譜對測試結果的影響降低。(點擊訪問)
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            產品推薦-LED太陽光模擬器
            采用LED燈陣設計,且壽命長達20000小時。光譜分段可調,用于模擬各種光照條件,AM1.5G光譜整體成比例強度可調,光強0.1-1sun連續可調。


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            文獻信息

            How Do Surface Polar Molecules Contribute to High Open-Circuit Voltage in Perovskite Solar Cells?

            Yinyi Ma, Chengsong Zeng, Peng Zeng, Yuchao Hu, Faming Li, Zhonghao Zheng, Minchao Qin, Xinhui Lu, Mingzhen Liu


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