科研專欄 / ENLITECH
作者：重慶大學陳江照、華中科技大學李雄和浦項科技大學DonghwaLee等人
DOI：10.1016/j.cej.2021.133209
Chemical Engineering Journal (IF 13.273) 期刊于2021年10月底刊登重慶大學陳江照、華中科技大學李雄和浦項科技大學DonghwaLee等人的一項新型研究策略。該研究團隊透過埋入新型锍鹽，達成界面鈍化策略，并實現(xiàn)穩(wěn)定高效的鈣鈦礦太陽能電池。
金屬鹵鈣鈦礦因具有優(yōu)異的光電特性，已被廣泛應用于各種光電器件，其中鈣鈦礦太陽能電池獲得了學術界和產(chǎn)業(yè)界與日俱增的關注。然而，多晶鈣鈦礦薄膜在快速結晶過程中會產(chǎn)生大量缺陷，可能導致嚴重的載流子復合，大大影響效率和穩(wěn)定性。
在此研究中，研究人員使用新型锍鹽 (2-carboxyethyl) dimethyl sulfonium chloride (CDSC) 和參考分子 3-dimethylamino propionic acid hydrochloride (DPAH)，透過埋入界面鈍化策略，改變鈣鈦礦和電子傳輸層之間的界面。研究人員也利用太陽光模擬器與標準電池，對鈣鈦礦太陽能電池的光伏特性進行分析。
研究實驗結果顯示，這兩種改性劑不僅可以鈍化鈣鈦礦和 SnO2 薄膜表面的缺陷，還可以透過改善能帶排列來降低界面能量障壁。DPAH 和 CDSC 改性器件分別實現(xiàn)了 21.44% 和 22.22% 的 PCE，遠遠超過對照組的 20.72%。而未封裝的 CDSC 器件，在 60℃ 老化 1272 小時后仍保持其初始效率的 92.5%，對于新型材料用來鈍化埋底界面提供了一種新的思路。
圖表解析
界面修飾分子、鈣鈦礦與氧化錫電子傳輸層都證明有很強的化學作用
鈣鈦礦層與氧化錫層缺陷的減少
光伏器件的性能
穩(wěn)定性測試結果
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