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通过嵌段共聚物对晶界进行钝化以提升平面钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性

DOI:10.1002/solr.201900078 期刊:Solar RRL 出版年份:2019 更新时间:2025-10-22 19:40:53
摘要: 有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)虽展现出优异的光伏性能,但其有机组分的固有吸湿性和挥发性导致器件对湿气和热稳定性较差。本研究报道采用嵌段共聚物F127作为钝化试剂并结合溶剂退火工艺,可有效提升相应有机-无机PSCs的性能与稳定性。研究发现,F127聚合物的亲水性聚环氧乙烷尾端能与连续钙钛矿晶粒结合并钝化晶界缺陷,而疏水性聚苯醚端基则能抑制湿气和热引发的钙钛矿分解。通过优化F127添加剂,我们在刚性基底和柔性基底上分别实现了21.01%和18.71%的冠军功率转换效率平面PSCs。该F127钝化策略为制备高效稳定钙钛矿太阳能电池提供了有效途径。
作者: Changlei Wang,Zhaoning Song,Dewei Zhao,Rasha A. Awni,Chongwen Li,Niraj Shrestha,Cong Chen,Xinxing Yin,Dengbing Li,Randy J. Ellingson,Xingzhong Zhao,Xiaofeng Li,Yanfa Yan
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研究概述 实验方案 设备清单

研究使用嵌段共聚物F127作为钝化试剂,以提高有机-无机钙钛矿太阳能电池(PSCs)对湿气和热量的性能与稳定性。

块共聚物F127与溶剂退火工艺的结合显著提升了有机-无机钙钛矿太阳能电池的光伏性能和稳定性。最优器件在刚性基底上实现了21.01%的功率转换效率,在柔性基底上达到18.71%。F127钝化策略有效钝化了晶界缺陷并抑制了钙钛矿材料受湿气和热量的分解,为高性能稳定钙钛矿太阳能电池提供了可行方案。

该研究承认,由于块状共聚物作为杂质的作用,将其引入钙钛矿会显著减小晶粒尺寸,因此需要采用溶剂退火来改善薄膜质量的恶化。

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