【摘 要】
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目前,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率已突破到25.2%,这归因于钙钛矿材料优异的载流子迁移率(10 cm2/V*S),高的光吸收系数(10-5 cm-2),长的载流子扩散长度
【机 构】
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北京工业大学材料科学与工程学院&新型功能材料材料教育部重点实验室&固体微结构与性能北京市重点实验室;
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目前,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率已突破到25.2%,这归因于钙钛矿材料优异的载流子迁移率(10 cm2/V*S),高的光吸收系数(10-5 cm-2),长的载流子扩散长度(约1 um)等优点。同时接近市场化晶硅光伏电池的效率,以及制备方式简单,使得PSCs已经在光电转换和利用方面占据极其重要的位置。但其吸收层材料的本征不稳定性和器件的运行不稳定性严重地制约着PSCs的商业化推进。诸多课题组针对该方面问题进行了大量的实验探索,二维钙钛矿(2D-PVK)相对于传统的三维钙钛矿(3D-PVK)优异的热稳定性和湿度稳定性,因此引入2D-PVK修饰3D-PVK被认为是提升PSCs整体稳定性的最佳解决方案之一。然其载流子传输各项异性限制了纯2D-PVK的光电转换效率,如何解决PSCs稳定性的同时兼顾高效率成为了时下研究的热点之一。本文通过在传统3D-PVK上沉积苯乙胺碘盐形成3D/2D-PVK器件,来研究光照条件下两种器件的电化学阻抗谱的实时变化。如图(1)所示,从原位的电化学阻抗谱结果中可以观察到1)3D/2D PSCs相对于3D PSCs离子迁移现象得到了明显的改善,2)3D/2D PSCs的传输电阻衰退明显的低于3D PSCs,这意味着存在着两种不同的钙钛矿分解模式。总之,这项工作有利于进一步理解2D-PVK修饰层抑制离子迁移的机理,推进高效稳定的PSCs商业化进程。
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