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揭示组分对钙钛矿太阳能电池本征长期稳定性的影响
摘要： 理解单个阳离子和卤素组分对钙钛矿太阳能电池（PSCs）本征长期稳定性的影响，对于同时实现高效器件与优异长期稳定性至关重要。本研究报道了一种低掺杂量（1%）的掺杂策略，用于揭示溴和甲铵（MA）对甲脒铅碘（FAPbI3基）PSCs本征工作稳定性的作用。该策略可在保持钙钛矿薄膜表观形貌和光学特性不变的前提下调控其缺陷密度。结果表明：向FAPbI3基PSCs中引入MA会因缺陷诱导降解而损害长期稳定性；而Br的引入通过抑制钙钛矿薄膜中的缺陷密度，有助于提升FAPbI3基PSCs的稳定性。本研究强调了缺陷管理对改善钙钛矿太阳能电池长期工作稳定性的重要性。
关键词： 组分效应、缺陷管理、本征稳定性、陷阱密度、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过引入1,1,1-三甲基肼阳离子提升MA基钙钛矿太阳能电池的光伏性能与本征稳定性
摘要： 限制基于甲脒（MA）的钙钛矿材料广泛研究与推广的最关键原因在于，其相比甲铵（FA）基钙钛矿存在固有不稳定性。因此，有必要开发一种简单有效的方法来提升其本征稳定性。本研究首次将1,1,1-三甲基肼阳离子（TMH+）引入MAPbI3体系，制备出高性能混合阳离子钙钛矿太阳能电池（PSCs），通过改善薄膜结晶与形貌使光电转换效率（PCE）提升至19.86%。一方面，TMH+稍大的离子尺寸与MAPbI3的低容忍因子形成互补，从而增强结构稳定性；另一方面，TMH+中的甲基基团有助于提升甲脒基钙钛矿的疏水性。更重要的是，肼基团能有效抑制钙钛矿中Pb0的产生——这是降解过程的初始阶段。最终使PSCs的本征稳定性显著提高：在45±5%相对湿度下老化1800小时和85°C高温下老化200小时后，未封装器件分别保持初始PCE的77%和79%。该工作为通过选择具有特殊结构和化学基团的适配阳离子，在降解源头增强甲脒基钙钛矿耐湿性及本征稳定性提供了新设计思路。
关键词： 1,1,1-三甲基肼鎓阳离子、本征稳定性、钙钛矿太阳能电池、光伏特性、MAPbI3
更新于2025-09-16 10:30:52
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离子选择性接触控制电荷积累以实现高效且本征稳定的平面同质结钙钛矿太阳能电池
摘要： 有机-无机卤化物钙钛矿表面和晶界处的欠配位离子缺陷会通过静电力吸引并捕获自由载流子，同时通过缺陷空位通道加速离子迁移，这显著限制了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的电荷提取效率和本征稳定性。本研究提出了一种通过离子层诱导同质结钙钛矿增强内建电场（Ebi）的新策略，以进一步减少陷阱复合并抑制离子迁移，从而提升PSCs的功率转换效率（PCEs）和本征稳定性。实验与理论验证表明，吸附的阳离子和阴离子不仅会导致钙钛矿界面电荷积累/耗尽，形成分布更广且增强的Ebi，还能通过额外的离子相互作用提高界面离子空位迁移势垒。最终，所制备的n-i-p型PSCs在有机电子传输层（ETL）中实现了20.88%的创纪录PCE，并在无封装大气环境下老化60天后仍保持88%的高稳定性。我们的发现为进一步消除离子缺陷的副作用提供了新思路，并指导设计新型接触界面以最小化陷阱复合和离子运动对PSCs本征稳定性的影响。
关键词： 本征稳定性、有机电子传输层、钙钛矿太阳能电池、能带混合、表面离子掺杂
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过将单层黑磷卷曲成纳米卷轴显著提升载流子迁移率与本征稳定性
摘要： 将二维材料卷曲成纳米卷不仅能够保留其二维母体的优异特性，还能展现出源于一维管状结构的独特物理化学性质。本研究报道了一类新型黑磷纳米卷（bPNSs），其在室温下具有稳定性且能量上比二维黑磷更有利。最显著的是，这些bPNSs具有可调的直接带隙和极高的载流子迁移率（例如双层bPNS的迁移率约为二维黑磷单层的20倍）。其独特的自封装结构和层依赖的导带最小值能大幅阻止O?进入及O??的产生，从而有效抑制可能的环境降解。增强的本征稳定性和提升的电子特性使bPNSs在诸多先进电子或光电子应用中极具前景。
关键词： 光电子应用、黑磷纳米卷、载流子迁移率、本征稳定性、电子特性
更新于2025-09-09 09:28:46