由于表面缺陷和不利的能级排列,无机钙钛矿太阳能电池(PSC)会遭受严重的载流子复合和开路电压损失。
近日,国家纳米科学中心Liming Ding,Chuantian Zuo,洛桑联邦理工学院Yong Ding,中南大学Fangyang Liu报道了一种提高混合卤化物无机钙钛矿性能的聚乳酸(PLA)改性方法。
文章要点
1)首先,通过PLA中的C=O与欠配位的Pb2+之间的强相互作用,有效钝化表面缺陷。
2)其次,PLA 改性诱导二次晶粒生长,导致晶粒尺寸变大。第三,PLA改性使钙钛矿的表面区域从n型变为p型,有利于电荷从钙钛矿传输到空穴传输层(HTL)。 PLA 改性薄膜使 PSC 具有更少的非辐射复合和更低的能量损失。
3)因此,CsPbI2.25Br0.75 和 CsPbI2Br PSC 的 PCE 分别达到创纪录的 19.12% 和 18.05%。活性面积为 1 cm2 的 PSC 的 PCE 为 16.41%。采用碳电极的无 HTL PSC 的 PCE 达到 14.70%。此外,由于疏水性PLA涂层,经过PLA改性的PSC显示出显着改善的空气稳定性。
这项工作表明,PLA 表面改性是实现高效、稳定、可扩展和低成本无机 PSC 的有效方法。
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Hanrui Xiao, et al, Highly Efficient and Air-Stable Inorganic Perovskite Solar Cells Enabled by Polylactic Acid Modification, Adv. Energy Mater. 2023, 2300738
DOI: 10.1002/aenm.202300738
https://doi.org/10.1002/aenm.202300738