金属卤化物钙钛矿太阳能电池有望引领光伏领域的革命。然而,由于其柔软的离子晶格,钙钛矿对外部刺激很敏感,并且在实际应用中,所产生的器件在循环应力下会出现明显的疲劳。且由于对材料降解的亚稳态动力学缺乏基本的了解,缺乏在循环照明下缓解器件疲劳的有效手段。鉴于此,来自北京大学材料科学与工程学院的Huanping Zhou等人开发了一种淀粉-聚碘超分子作为钙钛矿界面的双功能缓冲层。
文章要点:
1) 该研究开发的这种缓冲层既能抑制离子迁移,又能促进缺陷自修复,改性后的钙钛矿太阳能电池在运行42个昼夜循环(12/12 h亮/暗周期)后仍保持了较好的稳定性,维持了98%的初始能量转换效率;
2) 此外,这些器件还提供了24.3%的功率转换效率(经认证,23.9%)和12.0%以上的外量子效率的强电致发光,这一发现揭示了超分子化学如何调节钙钛矿和其他具有软晶格的材料的亚稳态降解动力学。
参考资料:
Zhang, Y., Song, Q., Liu, G. et al. Improved fatigue behaviour of perovskite solar cells with an interfacial starch–polyiodide buffer layer. Nat. Photon. (2023).
10.1038/s41566-023-01287-w
https://doi.org/10.1038/s41566-023-01287-w