甲脒基卤化物钙钛矿薄膜的相稳定性

甲脒基卤化物钙钛矿(FAPbI_(3))太阳电池具有光生载流子寿命长、光电转换效率高等优点,是目前光伏领域的研究热点.然而,在室温条件下,FAPbI_(3)的相稳定性差,会从具有光电活性的立方α相逐渐转变为非活性的六方δ相,是限制卤化物钙钛矿太阳电池发展的难题之一.本文研究了不同温度条件下FAPbI3薄膜的相变行为,发现其相稳定性主要受过冷度和离子热运动两种因素的影响,在80℃条件下的相稳定性明显高于20℃的结果.与传统A位掺杂替代FA^(+)和X位掺杂替代I^(-)方法不同,本文采取B位掺杂以Eu2+替代Pb^(2+),发现掺杂的薄膜样品的光吸收谱、晶格衍射峰、光致发光等结构与光学特性的稳定性都得到明显提升,表明该B位掺杂可以有效提高FAPbI_(3)光电活性α相的稳定性.本文结果为FAPbI3钙钛矿的相稳定性研究提供了新的研究思路.

阴离子表面活性剂锚定实现23.4%转换效率的反式钙钛矿太阳能电池

金属卤化物钙钛矿薄膜缺陷处的非辐射复合损失仍然是阻碍钙钛矿太阳能电池光伏性能和稳定性进一步提高的主要原因.本文中,我们报道了一种可行的多功能添加剂策略,通过使用硬脂酸铯来钝化钙钛矿薄膜中的缺陷,同时提高对光和湿度的耐受性.实验证明,目标薄膜中的非辐射复合损失得到了有效抑制,同时硬脂酸铯提高了薄膜结晶度,降低了陷阱态密度,增强了界面载流子的分离和传输.因此,本策略将p-i-n反式结构钙钛矿太阳能电池的功率转换效率提高到23.41%.该器件在没有封装的情况下以及潮湿空气中表现出良好的长期稳定性,在720 h后仍能保持初始效率的91.6%.

卤化物钙钛矿薄膜的室温结晶与稳定性研究

在空气中无加热退火条件下制备高结晶度和高稳定性金属卤化物钙钛矿薄膜是柔性钙钛矿太阳能电池走向大规模应用过程中面临的一个难点问题.本文提出一种可在室温条件下实现钙钛矿薄膜结晶的方法,利用1,2-二甲氧基乙烷(DME)、甲胺(MA)、乙醇(EA)三种低沸点极性分子的混合溶液有效溶解钙钛矿前驱体,在空气中无加热退火条件下即可制备出高结晶度的钙钛矿薄膜,所制备的钙钛矿薄膜在空气中连续光照120 h后仍保持晶格完整,显示了良好的水、氧、光照条件下的稳定性;并且这种方法适用于带隙1.60–1.78 eV钙钛矿薄膜的制备.最后,用此方法制备柔性钙钛矿太阳能电池获得了最高19.63%的光电转换效率.这为柔性钙钛矿太阳能电池的大规模商业化生产提供了一条可行的方向.