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具有石墨烯中间层的柔性透明金属电极钙钛矿太阳能电池中抑制的互扩散与降解

DOI:10.1021/acs.nanolett.0c00663 期刊:Nano Letters 出版年份:2020 更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要: 基于金属的透明导电电极(TCEs)因其优异的导电性和成本效益,成为无铟锡氧化物(ITO)太阳能电池应用中的理想候选材料。在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,金属与钙钛矿层之间的相互作用会导致多种不利影响,从而降低器件性能和稳定性。本文介绍了一种新型柔性混合TCE——由嵌入铜网格的聚酰亚胺薄膜和石墨烯覆盖层组成(命名为GCEP),该电极兼具优异的机械/化学稳定性和理想的光电特性。我们证实了石墨烯作为保护层的关键作用:既能防止金属诱导降解,又能阻隔电极与钙钛矿层间的卤素扩散;采用GCEP制备的柔性PSCs性能可与刚性ITO基器件媲美,同时展现出卓越的机械与化学稳定性。本研究为设计兼具机械/化学耐久性的无ITO金属辅助TCE平台提供了有效策略。
作者: Gyujeong Jeong,Hyesung Park,Jihyung Seo,Seungon Jung,Yunseong Choi,Junghyun Lee,Donghwan Koo
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研究石墨烯作为?;げ阍诟祁芽筇裟艿绯兀≒SCs)中防止金属诱导降解和卤化物扩散的作用,该研究采用了一种新型柔性混合透明导电电极(TCE)。

在基于铜栅极的透明导电电极上引入石墨烯层,有效阻止了金属电极与钙钛矿层之间的金属和卤素离子相互扩散,提升了钙钛矿太阳能电池的性能和机械耐久性。该研究为利用替代性金属基透明导电电极平台解决钙钛矿太阳能电池中的金属诱导降解问题提供了策略。

该研究主要关注GCEP在钙钛矿太阳能电池中的机械与化学稳定性。潜在局限性包括制备工艺的可扩展性,以及在实际运行条件下(超出已测试场景)的长期稳定性。

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