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一种倒置结构的BiI3/PCBM二元准体异质结太阳能电池，其功率转换效率为1.50%
摘要： 有毒铅的使用阻碍了卤化铅钙钛矿太阳能电池的广泛应用，从而激发了开发无铅太阳能电池的热潮。本研究报道了一种简便的低温溶液法制备的碘化铋(BiI3)/[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)二元准体异质结(BQ-BH)太阳能电池。该研究创新性地将BiI3和PCBM层分别作为电子给体和受体构建BQ-BH结构以促进激子分离。开尔文探针力显微镜实验证实BiI3/PCBM BQ-BH界面能有效实现激子分离。优化的倒置型BiI3/PCBM BQ-BH太阳能电池实现了1.50%的冠军功率转换效率，并创下8.76 mA cm-2的短路电流密度纪录。本研究表明通过构建合适的电子给体/受体型BQ-BH结构可有效促进激子分离，为提升BiI3基太阳能电池性能提供了新途径。
关键词： 电子受体、准体异质结、激子分离、太阳能电池、碘化铋(BiI3)
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于低成本太阳能电池的三维阵列化BiI?纳米片的气相制备
摘要： 多层光伏吸收体因其独特的结构和性能引发了广泛关注。然而，随机取向多晶薄膜中的多层材料会导致载流子传输与收集效率低下，阻碍高性能太阳能电池的实现。本研究通过制备三维（3D）异质结BiI3纳米片（NSs）太阳能电池来解决该问题——将垂直排列的单晶BiI3 NSs嵌入螺-OMeTAD中。BiI3 NSs的择优取向与3D异质结结构的大p-n结面积实现了强光吸收及高效载流子传输收集，从而获得1.45%的功率转换效率（PCE）。据我们所知，该PCE是目前BiI3基太阳能电池报道的最高值。此外，未封装器件在约70%湿度条件下经24小时持续1倍太阳光照后仍保持初始PCE的96%，在约30%湿度条件下存储1个月后保持初始PCE的82%。
关键词： 3D太阳能电池、多层半导体、碘化铋(BiI3)
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过原位形成BiSI中间层改善BiI<sub>3</sub>吸收层的电荷分离与光伏性能
摘要： 稳定的无毒碘化铋（BiI3）因其具有窄带隙（1.7电子伏特）和可见光区高吸收系数（10? cm?1）等优良光学特性，正成为太阳能电池应用中极具前景的吸光材料。尽管具备这些优势，目前采用该材料的太阳能电池功率转换效率仅达1%左右，与28%的理论效率极限相距甚远。可以合理推测，BiI3基太阳能电池性能较低的原因可能源于其极短的载流子寿命（180-240皮秒），这使得有效分离移动电荷成为提升该材料光伏性能的关键因素。本研究通过瞬态光谱技术证实：在电子传输层（ETL）与碘化铋吸光层之间引入硫化铋碘中间层可促进高效电荷分离。基于此发现，我们采用ITO/SnO?/BiSI/BiI?/有机空穴传输层/金器件结构，成功制备出功率转换效率达1.21%的BiI3太阳能电池。
关键词： 太阳能电池，电荷分离，瞬态吸收光谱，BiSI，BiI3
更新于2025-09-11 14:15:04