近年來,基于CsPbBr3吸光層的全無機鈣鈦礦太陽能電池(PSC)由于其優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和低成本得到了研究者的密切關注,其光電轉換效率也持續(xù)走高,不斷刷新紀錄。研究發(fā)現(xiàn),無機PSC器件的電荷提取能力對光電轉換效率的提升具有關鍵作用。經典無機PSC器件采用CsPbBr3薄膜為吸光層,其價帶能級為-5.6 eV,與碳電極的功函數(shù)-5.0 eV產生的0.6 eV的能量差致使電荷提取困難并限制光伏性能的提升。因此,如何實現(xiàn)高效電荷提取是全無機PSC領域的研究熱點之一
全無機PSC的器件結構和PtNi合金的形貌
(a) 全無機PSC的器件結構示意圖。
(b) 全無機PSC的SEM斷面圖。
(c) 無機CsPbBr3的晶體結構。
(d)-(e) PtNi合金的形貌。
全無機PSC器件的光伏性能及PtNi合金的功函數(shù)
(a) 不同PtNi合金修飾的全無機PSC器件的J-V曲線。
(b) 全無機PSC的IPCE圖譜。
(c)-(f) PtNi合金摻雜碳電極的功函數(shù)圖譜。
(g) 全無機PSC的能級結構和電荷傳輸示意圖。
全無機PSC的電荷提取性能
(a)-(b) 全無機PSC器件的復合電流和復合電壓。
(c) 電池器件的PL圖譜。
(d) 電池器件的瞬態(tài)熒光光譜。
電池性能及穩(wěn)定性
(a) 碳量子點界面修飾的全無機PSC的J-V曲線。
(b) 碳量子點界面修飾的全無機PSC的IPCE。
(c) 全無機PSC的20天穩(wěn)定性(80% RH, 25oC)。
文章來源:ofweek
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