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中山大学Angew:高溴含量混合卤化物宽带隙钙钛矿的化学协同稳定作用减少Pb泄露制备耐用的多端子串联太阳能电池

知光谷  · 公众号  ·  · 2024-09-20 07:57
    

主要观点总结

本文介绍了高溴含量的混合卤化钙钛矿在串联太阳能电池中的应用及面临的问题。中山大学吴武强等人提出使用阳离子β-环糊精来解决这些问题,并取得显著成果。该策略稳定了卤化物离子,均匀化了相分布,全面钝化了缺陷,并高效固定了Pb2+离子,显著提升了效率并延长了器件的操作稳定性。集成的四端口或六端口全钙钛矿串联太阳能电池的效率分别达到了24.39%和22.42%。此外,阳离子β-环糊精辅助的内部化学封装有效防止了铅泄漏,实现了93.4%的铅封存效率。

关键观点总结

关键观点1: 高溴含量的混合卤化钙钛矿在串联太阳能电池中的潜力与挑战

介绍了高溴含量的混合卤化钙钛矿的特点和在串联太阳能电池中的巨大潜力,以及常常面临的问题,如卤化物分离、相分离和离子迁移等。

关键观点2: 中山大学吴武强团队的研究策略

描述了中山大学吴武强等人通过使用阳离子β-环糊精来解决上述问题的方法,该策略有效地稳定了卤化物离子,均匀化了相分布,全面钝化了缺陷,并高效固定了Pb2+离子。

关键观点3: 研究成果与效益

介绍了使用阳离子β-环糊精后取得的显著成果,包括效率提升10%-36%,器件操作稳定性延长至2680小时,集成的四端口或六端口全钙钛矿串联太阳能电池的效率分别达到了24.39%和22.42%。此外,还实现了铅泄漏的有效防止和93.4%的铅封存效率。


文章预览

高溴含量的混合卤化钙钛矿具有1.6-2.0 eV的宽带隙(WBG),在串联太阳能电池中展现出巨大潜力。然而,它们常常面临严重的卤化物分离、相分离和离子迁移问题,这会加速钙钛矿薄膜的降解,恶化光伏性能,甚至加剧损坏器件的铅泄漏。 在此, 中山大学吴武强等人 报告了一种新颖的化学协同作用策略,以缓解上述问题。我们在WBG钙钛矿中引入了少量的阳离子β-环糊精,它由多个铵阳离子、氯离子和丰富的羟基功能团组成,有效地稳定了卤化物离子,并均匀化了相分布,全面钝化了缺陷,并高效固定了Pb2+离子。令人鼓舞的是,阳离子β-环糊精对不同WBG钙钛矿均具有普遍适用性,显著提升了效率10%-36%,并将器件的操作稳定性延长至2680小时。集成的四端口或六端口全钙钛矿串联太阳能电池的效率分别达到了24.39%和22.42%。 最终,阳离子β-环糊精辅助 ………………………………

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