界面空隙和殘余應(yīng)力帶來的限制從根本上制約了鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的穩(wěn)定性和性能上限。鑒于此,2025年5月3日西南交通大學(xué)黃鵬&周祚萬&電子科技大學(xué)劉曉東等于AEM刊發(fā)埋置界面的分子橋接使晶粒邊界凹槽變平整并賦予應(yīng)力松弛,提高鈣鈦礦太陽能電池性能和紫外線穩(wěn)定性的研究成果,本研究通過在SnO2/鈣鈦礦界面引入外來分子(Ec)來構(gòu)建分子橋。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合第一性原理密度泛函理論(DFT)計(jì)算表明,羧基優(yōu)先鈍化SnO2中未配位的Sn4+缺陷和氧空位,而亞胺基團(tuán)與鈣鈦礦中的Pb2+離子建立穩(wěn)固配位,從而鈍化未配位的Pb2+缺陷。雙錨定分子橋接機(jī)制有利于殘余應(yīng)力的釋放,使晶粒邊界溝槽平坦化,并顯著抑制非輻射復(fù)合。經(jīng)Ec修飾的鈣鈦礦太陽能電池實(shí)現(xiàn)了24.68%的能量轉(zhuǎn)換效率 (PCE)(對(duì)照組為22.56%)。值得注意的是,添加Ec的未封裝鈣鈦礦太陽能電池表現(xiàn)出更高的紫外穩(wěn)定性,在365 nm紫外線照射(50 mW cm?2)下,130小時(shí)后(相當(dāng)于1412小時(shí)太陽輻射)仍保留了初始效率的80.12%。該研究揭示了Ec作為分子橋的作用,有助于優(yōu)化埋置界面,從而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的太陽能電池制造。
主辦單位:遼寧優(yōu)選新能源科技有限公司 遼ICP備2023003043號(hào)