钙钛矿太阳能电池是以有机-无机杂化钙钛矿资料作为吸光层的第三代太阳能电池,具有高效、低成本和可溶液加工等特色,受到了科研组织和产业界的广泛重视。钙钛矿的结晶取向已被证明是决议钙钛矿太阳能电池器材功率的重要的条件之一。依据文献中的报导,钙钛矿的不同晶面具有不一样的化学、物理和光电特性,不同晶面产生的光电流的巨细为(100)(111)(110),并且(100)和(111)晶面比(110)晶面表现出更高的载流子迁移率。另一方面,影响n-i-p结构钙钛矿太阳能电池器材功用的另一个重要的条件是钙钛矿/氧化锡层的埋底界面,该界面存在的缺点会形成额定的非辐射复合丢失,以此来下降光电转化功率。在以往的研讨中,一起完成择优结晶取向和杰出埋底界面的战略首要依赖于引进额定的界面钝化层,但这增加了器材制备的杂乱程度。由此带来的科学问题是:在不引进额定的界面钝化层的前提下,是否有更为简洁的办法一起完成择优结晶取向和杰出埋底界面?
针对以上问题,研讨团队开展了一种简洁有用的办法,通过在钙钛矿前驱体溶液中增加双功用配体2-(甲基硫代)盐酸乙胺,简称为METEAM,不只诱导(100)取向的钙钛矿薄膜结晶成长,一起改进了钙钛矿/氧化锡层的埋底界面。
值得一提的是,此前文献中的报导的大部分增加剂仅具有单一功用,而METEAM增加剂具有双功用,别离与钙钛矿中的铅离子和氧化锡中的锡离子产生配位作用。
试验依据成果得出,通过METEAM处理后,钙钛矿薄膜表现出更低的圈套态密度、更长的载流子寿数和更高的载流子迁移率,相应的单结钙钛矿太阳能电池器材的光电转化功率高达26.1%,第三方组织认证功率也高达25.8%。一起,因为钙钛矿薄膜的圈套态密度下降,器材的光照稳定性也得到了明显的提高。
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