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互变异构-钝化-策略

2022 ACS Energy Lett.:如何提升钙钛矿太阳能组件的稳定性?利用互变异构钝化策略!

SS-X 太阳光模拟器使效率突破成为可能!

因精准才能顶尖!

   ACS Energy Letters于2022年9月刊登一项研究。随着钙钛矿领域日益发展,过程中仍有需要克服的议题。缺陷会削弱钙钛矿太阳能组件(perovskite solar module, PSM)的稳定性,加剧连续光照(尤其是紫外线)下的光降解过程。所谓的光降解为有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物,最终生成二氧化碳和水与其他的离子。这会限制钙钛矿光伏的竞争力和商业发展。

  此处研究者提出了一种分子异构钝化的互变异构钝化策略,即2,3-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)马来酰亚胺(DAE),以协助具有可持续紫外线防护的光稳定 PSM的缺陷钝化。紫外线照射后,钙钛矿薄膜中的互变异构DAE分子呈现高电荷密度差值(-C=O-Pb为-0.182e;N-H···I-为0.015e),且有效提升缺陷形成能,透过PSM中DAE分子的自由闭环和开环,防止钙钛矿紫外线降解。文章透过使用光焱科技的太阳光模拟器、QE-R量子效率测量系统与其他仪器协助量测。结果发现,DAE PSC表现出高达 24.12%(小面积:0.08 cm2)和18.47%(模块面积:25 cm2)的高效率及长期的紫外线光稳定性。这也使得在阴天中,可为手机持续充电。

  光焱科技量子效率测量系统除了用于太阳能电池的 EQE(External Quantum Efficiency)光谱分析,同时对于太阳能电池在太阳光模拟器下的短路电流,也提供了 Jsc(short-circuit current density)的比对,以证明实验的准确性。光焱科技的太阳光模拟器与 KA6000 软件,也同时提供了短路电流对时间变化的监控,以证明太阳能电池的稳定!

防晒分子溶液的吸收光谱

防晒分子溶液的吸收光谱。

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不同 DAE 防晒剂含量的 PSC 的 J-V 特性

不同 DAE 防晒剂含量的 PSC 的 J-V 特性。

推荐仪器:太阳光模拟器QE-R 量子效率测量系统

推荐软件:KA6000 钙钛矿太阳能电池 IV 测量和分析软件

本文关键词:钙钛矿太阳能组件、perovskite solar module、光降解、photodegradation、量子效率、Quantum Efficiency、太阳光模拟器、solar simulator、sun simulator

原文: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c01648

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