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南开大学,Nature!

纳米人  · 公众号  · 科技创业 科技自媒体  · 2024-10-02 09:44

主要观点总结

本文研究了钙钛矿太阳能电池(PSC)中α-FA 1-x CsxPbI 3 作为吸收材料的关键作用。针对现有研究中添加剂氯化甲基铵(MACl)导致的高温挥发性有机残留物问题,研究者提出了不使用MACl的结晶路径调控转换策略。通过原位GIWAXS分析和密度泛函理论(DFT)计算,成功制备了高质量的α-FA 1-x CsxPbI 3 薄膜,并提高了PSC的效率和稳定性。研究亮点包括提出结晶路径调控策略、发现中间相辅助结晶路径的形成机制、获得高效率和稳定性的α-FA 1-x CsxPbI 3 PSCs,以及揭示Cs+积累对界面接触损失的影响。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着可再生能源需求的增加,钙钛矿太阳能电池(PSC)受到关注。α-FA 1-x CsxPbI 3 作为新兴吸收材料,在实现高效稳定PSC方面具潜力。然而,现有研究中使用添加剂MACl存在长期稳定性问题。

关键观点2: 研究目的

解决未使用MACl时α-FA 1-x CsxPbI 3 PSC的效率和稳定性问题,避免MACl添加剂的使用。

关键观点3: 研究方法

通过原位GIWAXS分析和DFT计算,提出普适性结晶路径调控转换策略,利用醋酸盐表面配位制备高质量α-FA 1-x CsxPbI 3 薄膜。

关键观点4: 研究结果

成功提高钙钛矿太阳能电池的效率,认证稳定功率输出(SPO)效率达到25.94%,反向扫描的PCE为26.64%。设备在恶劣条件下运行超过2,000小时后仍能保持超过95%的初始PCE。

关键观点5: 研究亮点

提出结晶路径调控策略,解决Cs+积累导致的界面接触损失问题;发现中间相辅助结晶路径的形成机制;制备的α-FA 1-x CsxPbI 3 PSCs获得高效率和稳定性;揭示Cs+积累对界面接触损失的影响。


文章预览

研究背景 随着可再生能源的需求日益增加,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其高效能和低成本而引起了广泛关注。近年来,α-FA 1-x CsxPbI 3 作为一种新兴的吸收材料,被认为是实现高效且稳定PSCs的关键。然而,现有的α-FA 1-x CsxPbI 3 PSCs在实现最佳功率转化效率(PCE)的过程中,通常需要添加氯化甲基铵(MACl),这种添加剂虽然能提高效率,但却会在高温下释放挥发性有机残留物,导致设备的长期稳定性受到威胁。 当前,未添加MACl的α-FA 1-x CsxPbI 3 PSCs的最高PCE仅约为24%,并且缺乏稳定性优势。因此,如何在不使用MACl的情况下提升α-FA 1-x CsxPbI 3 PSCs的效率和稳定性成为了研究的热点。为此,研究者们探讨了Cs + 的积累对界面接触损失的影响,认为这一问题显著降低了设备的性能与稳定性。 为了解决这些问题, 南开大学袁明鉴及多伦多大学Edward H. Sargent ………………………………

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