时间:2017-07-14 来源:高鹏课题组 文本大小:【
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厦门稀土材料研究所在稳定基于MAPbI3的太阳能电池器件方面取得进展。
提升铅卤钙钛矿太阳能电池器件能量转换效率的本质是最小化载流子在活性层和界面层传输过程中的能量损失。钙钛矿膜是多晶膜,晶界处的缺陷一直存在,严重阻碍性能的改善。晶界处的浅缺陷态会将载流子在传输过程中分散;同时,不同界面层跟活性层之间的异质结会因为晶格的不匹配导致晶体结构的扭曲,进而产生深的缺陷态,严重影响开路电压。
近日中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所的高鹏研究员与中国科学院青岛生物能源与过程研究所的逄淑平研究员,瑞士EPFL的Nazeeruddin M.K. 教授合作,在Advanced Materials上发表了题为: “Trash into Treasure: δ-FAPbI3 polymorph stabilized MAPbI3 perovskite with power conversion efficiency beyond 21%”的文章。
研究者们基于之前开发的methylamine (MA) 气体修复技术,用于修复混合阳离子(MAxFA1-xPbI3)钙钛矿薄膜,可以在三维钙钛矿薄膜中诱导生成一维δ-FAPbI3结构。原位生成的一维的δ-FAPbI3结构可以钝化缺陷态,同时限制有机阳离子的扩散。通过钝化修饰,钙钛矿薄膜器件光电转化效率达到21%,同时,δ-FAPbI3-MAPbI3异质结薄膜稳定性明显改善。
研究者们首次提出了δ-FAPbI3钝化MAPbI3钙钛矿结构的概念。通过MA气体修复技术,通过相分离控制实现了一维钙钛矿结构在三维钙钛矿薄膜中的原位生成,通过钝化晶膜的缺陷,改善钙钛矿层与电荷传输层的接触和限制有机阳离子的扩散来提高器件性能, 明显改善器件的效率和稳定性。这项研究为制备高效率和高稳定性的器件提出了一个新的方向。
文献链接:Trash into Treasure: δ‐FAPbI3 Polymorph Stabilized MAPbI3 Perovskite with Power Conversion Efficiency beyond 21%.(Adv. Mater.,2017,DOI:10.1002/adma.201707143)