【摘 要】
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近些年来,将钙钛矿材料与窄带隙(Eg)材料结合制备叠层太阳能电池已成光伏领域的一大研究热点.在上述器件中,CsPbI3材料由于具备诸多优势而可以作为理想的叠层材料(例如,无任何挥发性成分,良好的热稳定性和光电稳定性和带隙合适)基于上述优点,CsPbI3太阳能电池已成为一大新的热点并取得了令人瞩目的进展.通过对已报道的工作进行总结和归纳可以发现,CsPbI3太阳能电池的性能提升主要得益于两个方面：一
【机 构】
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中国科学院物理研究所 北京市海淀区中关村南三街8号
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
论文部分内容阅读
近些年来,将钙钛矿材料与窄带隙(Eg)材料结合制备叠层太阳能电池已成光伏领域的一大研究热点.在上述器件中,CsPbI3材料由于具备诸多优势而可以作为理想的叠层材料(例如,无任何挥发性成分,良好的热稳定性和光电稳定性和带隙合适)基于上述优点,CsPbI3太阳能电池已成为一大新的热点并取得了令人瞩目的进展.通过对已报道的工作进行总结和归纳可以发现,CsPbI3太阳能电池的性能提升主要得益于两个方面：一是利用二甲基碘化铵(DMAI)或DMAPbI3来调节CsPbI3的中间相和结晶过程；二是通过引入长链有机卤化铵对CsPbI3薄膜进行表面钝化.在此基础上,基于CsPbI3的钙钛矿太阳能电池的PCE已提高到20％左右.尽管如此,与杂化钙钛矿太阳能电池相比,这些高效的CsPbI3钙钛矿太阳能电池仍因存在严重的非辐射电荷复合而导致开压损失较大.因此,如何降低CsPbI3薄膜体相的缺陷态浓度对于进一步提升该类型器件的效率具有重大意义.基于上述问题,我们开发了一种硫氰酸铵脲(UAT)熔融盐改性策略.通过充分释放和利用SCN-的配位活性,以沉积高质量的CsPbI3膜,从而获得高效且稳定的全无机太阳能电池.值得注意的是,UAT是通过NH4SCN中的NH4+与脲之间的氢键相互作用而得到的.进一步的研究发现,UAT的引入可以使CsPbI3膜的晶体质量得到显着改善,并且实现了超过30 ns的长单指数电荷复合寿命,缺陷态浓度得到明显的降低.基于上述优点,我们将器件的效率提高到20％以上(稳态效率超过19.2％),且具备超过1000小时的出色的工作稳定性.该性能是迄今为止报告的最高记录之一.该项工作表明CsPbI3相关光电器件具备广阔的发展前景.
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