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廈門稀土材料研究所在穩定基于MAPbI3的太陽能電池器件方面取得進展

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時間:2017-07-14   來源:高鵬課題組  文本大小:【 |  | 】  【打印
    廈門稀土材料研究所在穩定基于MAPbI3的太陽能電池器件方面取得進展。
 
    提升鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池器件能量轉換效率的本質是最小化載流子在活性層和界面層傳輸過程中的能量損失。鈣鈦礦膜是多晶膜,晶界處的缺陷一直存在,嚴重阻礙性能的改善。晶界處的淺缺陷態會將載流子在傳輸過程中分散;同時,不同界面層跟活性層之間的異質結會因為晶格的不匹配導致晶體結構的扭曲,進而產生深的缺陷態,嚴重影響開路電壓。
 
    近日中國科學院海西研究院廈門稀土材料研究所的高鵬研究員與中國科學院青島生物能源與過程研究所的逄淑平研究員,瑞士EPFL的Nazeeruddin M.K. 教授合作,在Advanced Materials上發表了題為: “Trash into Treasure: δ-FAPbI3 polymorph stabilized MAPbI3 perovskite with power conversion efficiency beyond 21%”的文章。
 
    研究者們基于之前開發的methylamine (MA) 氣體修復技術,用于修復混合陽離子(MAxFA1-xPbI3)鈣鈦礦薄膜,可以在三維鈣鈦礦薄膜中誘導生成一維δ-FAPbI3結構。原位生成的一維的δ-FAPbI3結構可以鈍化缺陷態,同時限制有機陽離子的擴散。通過鈍化修飾,鈣鈦礦薄膜器件光電轉化效率達到21%,同時,δ-FAPbI3-MAPbI3異質結薄膜穩定性明顯改善。
 
 
    研究者們首次提出了δ-FAPbI3鈍化MAPbI3鈣鈦礦結構的概念。通過MA氣體修復技術,通過相分離控制實現了一維鈣鈦礦結構在三維鈣鈦礦薄膜中的原位生成,通過鈍化晶膜的缺陷,改善鈣鈦礦層與電荷傳輸層的接觸和限制有機陽離子的擴散來提高器件性能, 明顯改善器件的效率和穩定性。這項研究為制備高效率和高穩定性的器件提出了一個新的方向。
 
    文獻鏈接:Trash into Treasure: δ‐FAPbI3 Polymorph Stabilized MAPbI3 Perovskite with Power Conversion Efficiency beyond 21%.(Adv. Mater.,2017,DOI:10.1002/adma.201707143)
 
 
 
 
 
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