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通过界面改性消除无迟滞钙钛矿太阳能电池中的光浸泡效应

DOI：10.1021/acs.jpcc.9b10022 期刊：The Journal of Physical Chemistry C 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 在有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）工作状态下观测到了迟滞效应与光浸泡效应，这阻碍了对功率输出的精确评估。导致这些效应的机理尚不明确。本研究证实，在无迟滞PSCs中光浸泡效应与电子选择层/钙钛矿界面相关。采用掺杂CH3NH3I分子的[6,6]-苯基C61-丁酸甲酯（PC61BM）作为界面层，可通过高效电荷转移有效释放或消除该效应，同时实现19%的最佳稳定输出效率及超过84%的超高空穴因子。电化学阻抗谱导出的电容-电压与电容-频率曲线表明，PSCs中的光浸泡效应主要源于PC61BM/钙钛矿界面的电荷累积。PC61BM中掺杂的CH3NH3I能抑制钙钛矿内部的离子迁移，从而消除光浸泡效应。此外，我们提出结合离子迁移与电荷累积过程的新模型，用于解释PSCs中的光浸泡效应及性能提升机制。
作者： Cheng Yang，Ziyang Hu，Can Gao，Yanyan Wang，Houcheng Zhang，Jun Wang，Jing Zhang，Xingfei Zhou，Yuejin Zhu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）中导致迟滞效应和光浸泡效应的机制，并提出通过界面改性消除这些效应的方法。

研究成果

将掺杂CH3NH3I的PC61BM作为界面层引入，有效消除了无迟滞PSCs中的光浸泡效应，实现了19%的稳定输出效率和超过84%的超高空穴因子。该研究提出了一个结合离子迁移和电荷积累的模型来解释PSCs中的光浸泡效应和性能提升。

研究不足

该研究聚焦于界面特性，未深入探究钙钛矿材料的体相性质。所提方法在不同环境条件下的长期稳定性和可扩展性尚未涉及。

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