青岛能源所Adv. Mater.：变兴为宝—δ

发布时间：2025-04-03 09:34:20 来源： 作者：非公开内幕

【引止】

正在第三代光伏足艺中，青岛有机铅卤钙钛矿太阳能电池是变宝δ一匹乌马。提降器件能量转换效力的青岛素量是最小化载流子正在活性层战界里层传输历程中的能量益掉踪。正在最后的变宝δ阶段，科研职员尾要经由历程器件挨算的青岛修正，活性层组分的变宝δ调节战成膜工艺的劣化去提降器件效力。可是青岛，钙钛矿膜是变宝δ多晶膜，晶界处的青岛缺陷一背存正在，宽峻妨碍功能的变宝δ改擅。晶界处的青岛浅缺陷态会将载流子正在传输历程仄分说；同时，不开界里层跟活性层之间的变宝δ同量结会由于晶格的不立室导致晶体挨算的扭直，进而产去世深的青岛缺陷态，宽峻削减开路电压。变宝δ

【功能简介】

远日，青岛Adv. Mater.上刊登了题为: “Trash into Treasure: δ-FAPbI3 polymorph stabilized MAPbI3 perovskite with power conversion efficiency beyond 21%“ 的文章。文章的通讯做者为中国科教院青岛去世物能源与历程钻研所的逄淑仄钻研员、瑞士EPFL的Nazeeruddin M.K. 教授战中国科教院海西钻研院厦门稀土质料钻研所的下鹏钻研员。文章的第一做者为张仪专士战周忠敏专士。

【本横蛮面】

钻研者们基于以前斥天的methylamine (MA) 气体建复足艺，用于建复异化阳离子（MA_xFA_1-xPbI₃）钙钛矿薄膜，可能正在三维钙钛矿薄膜中迷惑天去世一维δ-FAPbI₃挨算。本位天去世的一维的δ-FAPbI₃挨算可能钝化缺陷态，同时限度有机阳离子的散漫。经由历程钝化建饰，钙钛矿薄膜器件光电转化效力抵达21%，同时，δ-FAPbI₃-MAPbI₃同量结薄膜晃动性赫然改擅。

【图文导读】

图1 相分足征兆战薄膜的形貌

a , b, c）不开组分钙钛矿薄膜的XRD 衍射图，U-V战PL光谱；

d, e ）MA_0.8FA_0.2PbI₃薄膜经甲胺气体建复前(r-FA20)后(g-FA20)的SEM图片；

f）正在铜网上制备g-FA20质料的HRTEM图片。

图2 薄膜的挨算战光物理表征

a）钙钛矿薄膜的掠射角XRD图谱；

b） g-FA20薄膜不开位置的光电子能谱；

c）g-FA20, g-MA正在不开基底上的PL光谱；

d）g-FA20, g-MA正在不开基底上的PL decay 图谱。

图3 器件的挨算战功能图

a）g-FA20器件横截里SEM图像；

b）g-FA20, g-MA器件的J-V直线；

c）g-FA20, g-MA器件的EQE直线；

d）g-FA20, g-MA器件的光电压衰变图；

e）g-FA20, g-MA器件功能参数的扩散图。

图4 质料战器件的晃动性

a, b）g-FA20战g-MA薄膜正在氩空气围中光照1000 h先后的XRD图谱比力；

c, d）g-FA20战g-MA器件的延绝光照晃动性比力。

【小结】

钻研者们第一次提出了δ-FAPbI₃钝化MAPbI₃钙钛矿挨算的见识。经由历程MA气体建复足艺，经由历程相分足克制真现了一维钙钛矿挨算正在三维钙钛矿薄膜中的本位天去世，经由历程钝化晶膜的缺陷，改擅钙钛矿层与电荷传输层的干戈战限度有机阳离子的散漫去后退器件功能, 赫然改擅器件的效力战晃动性。那项钻研为制备下效力战下晃动性的器件提出了一个新的标的目的。

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）

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