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2022 Chem. Eng. J.:光伏效率超过23%!透过环境制造与调节钙钛矿的结晶和缺陷达成

标题 环境空气处理的高取向钙钛矿太阳能电池

第一作者:王佳绒/严克友老师课题组

本文亮点

  • 调节钙钛矿的结晶和缺陷可获得 23.46% 的光伏效率
  • 通过无定形中间体在环境空气中诱导高结晶取向。
  • 该器件在 1000 小时内表现出良好的光稳定性,在 65°C 以下具有可恢复的 PCE。

研究动机

  由于钙钛矿材料的湿度敏感性,想要制备具有高效率和可重复性的钙钛矿太阳能电池(PSC),通常需要一个充满惰性气体或干燥空气的控制良好的手套箱,这不利于低成本的大规模制备。因此,探索空气处理高效 PSC 的可能性至关重要。

本文所用仪器

  • 光焱科技稳态太阳光模拟器SS-F5-3A

研究成果说明

  通过前驱液中引入CsI对钙钛矿结晶过程进行调节,同时结合丁基碘化铵(BAI)的表面钝化处理,成功制备了PCE高达23.46%的钙钛矿太阳能电池,其中JSC 为24.95 mA cm-2, VOC 为 1.16 V, FF 为 81.23%。相较于空白器件,各项参数均有效提高,这可归因为钙钛矿更好的结晶质量和更少的非辐射复合。同时该方法可在较宽的湿度范围(RH=35-65%)下获得PCE>22%的器件,这使得其在实际应用中有很大的优越性。

通讯作者简介

严克友,华南理工大学教授,海外高层次引进人才。在香港科技大学获得博士学位,并在香港科技大学、香港中文大学和香港理工大学从事过博士后研究。2016年任香港中文大学助理教,2018年加入华南理工大学环境与能源学院。严教授自2006年以来主要从事功能纳米材料设计合成、新型光电光伏/发光器件研究,取得了一系列创新性的研究工作,在国际著名期刊上发表70多篇SCI期刊论文和专著章节等,包括Nature子刊自然通讯(Nat. Commun.), 美国化学学报(J. Am. Chem. Soc.), 能源与环境科学(Energy Environ. Sci.),先进材料(Adv. Mater.),先进功能材料( Adv. Funct. Mater),环境科学技术(Environ. Sci. Technol.)等。论文他引次数达到6000多次,其中10多篇论文入选ESI高引论文。

本文关键词:钙钛矿太阳能电池、Perovskite solar cell、环境制造、Ambient fabrication、太阳光模拟器、Solar Simulator、Sun Simulator

原文:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136968

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