2025/01/06 01:21:09
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it之家 12 月 31 日消息,中国科学院宁波材料技术与工程研究所于 12 月发布博文,宣布通过抑制碘离子迁移, 显著提升了钙钛矿太阳能电池的稳定性,实现了超过 26% 的光电转换效率,并在高温高湿环境下展现出优异的耐久性。
(a) 钙钛矿吸附 bt2f-2b 后的电子密度分布;(b) 反式钙钛矿太阳能电池器件效率;(c) isos-l-1 和 (d) isos-l-3 协议的钙钛矿太阳能电池的运行稳定性
it之家注:钙钛矿太阳能电池(pscs)虽然效率高,但稳定性差,阻碍了其商业化应用。碘离子(i⁻)的迁移是导致 pscs 不稳定的主要原因。在光照和热作用下,i⁻迁移并转化为 i₂,造成电池性能下降。
宁波材料所葛子义研究员和刘畅研究员团队找到了一种有效抑制 i⁻迁移的方法,大幅提升了 pscs 的稳定性。
团队在钙钛矿前驱体溶液中引入了一种名为 bt2f-2b 的化合物,该化合物殊结构与 i⁻产生强配位作用,抑制了 i⁻的迁移和转化,减少了碘空位缺陷。
团队表示采用该方法制备的反式单结 pscs,光电转换效率(pce)超过 26%。在 85℃高温和 50% 相对湿度条件下,经过 1000 小时老化测试后,电池仍能保持 85% 的初始效率。
当将 bt2f-2b 应用于宽带隙(1.77 ev)钙钛矿系统时,全钙钛矿串联太阳能电池的 pce 达到了 27.8%,这证实了所提出策略的普遍性。
相关研究成果以 universal approach for managing iodine migration in inverted single-junction and tandem perovskite solar cells 为题,发表在《先进材料》(advanced materials)上。研究工作得到国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金和中国博士后科学基金的支持。
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