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基于CsPbIBr2和金属氧化物传输层的全无机钙钛矿太阳能电池及其稳定性提升

DOI:10.3390/nano9121666 期刊:Nanomaterials 出版年份:2019 更新时间:2025-09-11 14:15:04
摘要: 尽管钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)已成功提升,但其不稳定性问题仍是商业化应用面临的严峻挑战。该问题主要源于有机-无机杂化钙钛矿材料的分解——这类材料遇湿气会降解,且耐受高温环境能力差。此外,电荷传输层也会影响器件整体稳定性。本研究采用CsPbIBr2作为光吸收层,在倒置结构PSCs中运用无机传输层:分别以氧化镍(NiOx)和氧化铈(CeOx)薄膜作为空穴传输层(HTL)与电子传输层(ETL)。这类无机传输层能有效阻隔CsPbIBr2薄膜与水汽及金属电极的接触,从而防止材料降解。该全无机组件(含无机钙钛矿与无机传输层)展现出5.60%的初始PCE,在最大功率点跟踪条件下暴露于环境空气600秒后仍保持5.56%的效率。
作者: Jien Yang,Songhua Chen,Mingjian Yuan,Qiong Zhang,Jinjin Xu,Hairui Liu,Ruiping Qin,Haifa Zhai
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研究概述 实验方案 设备清单

通过采用无机传输层并以CsPbIBr2作为光吸收层来解决钙钛矿太阳能电池(PSCs)的不稳定性问题,从而提升其稳定性和性能。

全无机钙钛矿太阳能电池展现出更优的稳定性与性能,其光电转换效率达5.60%,且在600秒后仍保持该效率。采用无机传输层有效降低了降解速率与接触电阻,为未来开发稳定且具成本效益的钙钛矿太阳能电池提供了可行方案。

该研究聚焦于具有无机传输层的钙钛矿太阳能电池的稳定性与性能,但未深入探讨其制备工艺在商业应用中的可扩展性或成本效益。

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