科学新知：2022 Small, 如何提升倒置三阳离子钙钛矿太阳能电池之界面稳定性?
研究者们于2022年在Small发表一篇研究。目前，钙钛矿太阳能电池大致可以分为正置（n-i-p）结构和倒置（p-i-n）结构两大类。倒置结构的钙钛矿太阳能电池（PSC）以其卓越的器件稳定性、结构简单、可低温加工等闻名。然而，基于氧化镍（NiOx）衬底，钙钛矿薄膜的无序结晶和底部界面不稳定性仍然是影响PSC功率转换效率（PCE）的主要因素。
此篇研究，引入了硫代吗啉1,1-二氧化物碘化铅（Td2PbI4）的2D钙钛矿为模板，透过自下而上的生长方法，制备具有高晶体取向和大晶粒尺寸的3D过氧化物薄膜。透过将TdCl添加到前驱体溶液中，使预结晶的2D Td2PbI4晶种可以在底部界面累积，降低成核的障碍，并为3D钙钛矿薄膜的生长提供模板，在结晶过程中具有更好的（100）取向和减少缺陷。此外，底部界面的2D Td2PbI4也阻碍了界面的氧化还原反应，降低了埋藏界面上的空穴提取障碍。结果发现：
- Td-0.5 PSC实现了22.09%的PCE和1.16V的开路电压。
- 此外，Td-0.5 PSCs显示出极高的稳定性，在N2环境中的最大功率点工作条件下，连续照耀500小时后，仍能保持其初始PCE的84%。
这项工作为提高NiOx衬底上倒置PSC的性能铺平了道路。
Td-0.5 PSC实现了22.09%的PCE和1.16V的开路电压。
在 AM 1.5G 100 mW cm2 照明下，不同摩尔浓度下 TdCl 处理的钙钛矿薄膜的 J-V 曲线。
本文关键词：倒置钙钛矿太阳能电池、Inverted-structure perovskite solar cell、结晶、crystallization、前驱体溶液、precursor solution
