制備低成本、高穩(wěn)定性的電池器件是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)?;谠诃h(huán)境空氣環(huán)境中制備的無(wú)甲胺 (MA) 鈣鈦礦的無(wú)空穴傳輸層碳基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(C-PSCs)有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在以CsxFA1-xPbI3為代表的無(wú)MA 鈣鈦礦中,雖然Cs含量的增加會(huì)增加帶隙和制備成本,但高Cs含量的CsxFA1-xPbI3具有優(yōu)越的穩(wěn)定性。鑒于此,2022年3月29日華南農(nóng)業(yè)大學(xué)潘振曉&鐘新華團(tuán)隊(duì)于Solar RRL刊發(fā)露天制備Cs0.5FA0.5PbI3-Cs4PbI6異質(zhì)結(jié)構(gòu)碳基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,效率超過(guò)16%的研究成果。在這項(xiàng)工作中,提出了一種熱流輔助 (HFA) 旋涂方法,在具有較寬相對(duì)濕度操作窗口 (30-90%) 的環(huán)境空氣環(huán)境中制備Cs0.5FA0.5PbI3薄膜。與需要干燥制備環(huán)境的傳統(tǒng)反溶劑法相比,HFA法可以在高濕環(huán)境空氣環(huán)境中輕松制備出高質(zhì)量的Cs0.5FA0.5PbI3薄膜。此外,發(fā)現(xiàn)微量Cs4PbI6的存在不僅可以鈍化 Cs0.5FA0.5PbI3的缺陷,而且可以抑制不希望的相變。結(jié)果,原位形成的Cs0.5FA0.5PbI3-Cs4PbI6異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜比普通的Cs0.5FA0.5PbI3薄膜具有更好的穩(wěn)定性和更高的光伏性能。組裝后的冠軍碳基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率高達(dá)16.30%,這是目前無(wú)MA和HTL的低溫碳基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最高效率。
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