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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • 乙烯胺配体对提升钙钛矿太阳能电池性能与稳定性的作用

    摘要： 据报道，在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中引入长链烷基胺类有机物可增强钙钛矿薄膜的耐水性，但该策略同时会降低器件效率。本研究开发了一种结合分子维度调控与钙钛矿层界面钝化的新方法：通过采用不同碳链长度的乙烯胺盐蒸汽进行器件后处理（PDT），同步提升PSCs的效率和稳定性。我们系统研究了乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）和三乙烯四胺（TETA）等系列配体蒸汽的作用效果。当三维钙钛矿暴露于DETA、TETA等长链乙烯胺分子蒸汽后，器件表面会形成疏水的二维（2D）钙钛矿封顶层，有效?；さ撞闳祁芽竺馐艹逼质?。经处理后器件实现了更优的能级排列，且DETA/TETA蒸汽处理显著降低了钙钛矿中的缺陷密度。最终该蒸汽处理使器件效率从17.07%提升至18.09%（DETA处理组），并在相对湿度>65%条件下经过1000小时老化后，仍保持90.0%的初始效率（TETA处理组，初始PCE为73.8%）。

    关键词： 尺寸工程，水分稳定性，钙钛矿太阳能电池，表面钝化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于甲脒的钙钛矿太阳能电池通过受限压力退火实现增强的耐湿稳定性和性能

    摘要： 基于甲脒（FA）的钙钛矿太阳能电池（PSC）相比甲基铵（MA）同类产品展现出更强的稳定性。然而，要实现商业化应用，其稳定性仍需进一步提升。我们在此证明，通过采用限压退火（CPA）工艺并控制FAPbI3钙钛矿前驱体溶液中铯（Cs）的引入量，可获得高质量薄膜，其耐湿性显著增强。在未添加二维阳离子添加剂、表面钝化层或封装的情况下，Cs0.1FA0.9PbI3钙钛矿在70%相对湿度环境中存放500小时未出现相降解。未封装器件保持了超过70%的初始性能（持续500小时），而传统工艺器件仅能维持<80小时——该耐湿性与优异的二维/三维钙钛矿相当?；贔A的钙钛矿晶粒尺寸增大至1微米以上，静态水接触角高达112°。表面阳离子组成发生变化，表面富集FA阳离子而薄膜内部呈现均匀的Cs/FA分布。陷阱态密度与载流子复合速率同时降低，实现了82%的高填充因子及超过20.23%的效率。本研究表明：通过在结晶过程中调控表面组分，可进一步增强三维钙钛矿的本征稳定性。

    关键词： 受限压力退火，钙钛矿太阳能电池，阳离子分布，水分稳定性，甲脒

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 掺杂螺-OMeTAD薄膜的形貌控制以实现空气稳定的钙钛矿太阳能电池

    摘要： 作为空穴传输层（HTL）的掺杂型2,2′,7,7′-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9′-螺二芴（spiro-MeOTAD）赋予钙钛矿太阳能电池（PSCs）卓越性能。然而，双(三氟甲磺酰)亚胺锂（LiTFSI）掺杂剂固有的吸湿性也加剧了PSCs的潮湿不稳定性。本研究探究了spiro-MeOTAD HTL潮湿不稳定性的成因，并提出了增强耐湿性的策略。在空气中老化780小时后，通过延长spiro-MeOTAD前驱体溶液的混合时间以减少累积的LiTFSI，可保持52%的初始光电转换效率（PCE）；而若前驱体溶液仅短暂混合，则仅剩7%的初始PCE。通过对HTL进行热退火以蒸发spiro-MeOTAD中残留的tBP，完全消除了针孔缺陷，在相同老化时间后仍能保持65%的初始PCE。本研究分析了spiro-MeOTAD HTL初始形貌对器件稳定性的重要性，并基于物理形貌开发了控制HTL掺杂剂诱导PSC潮湿不稳定性的策略。

    关键词： 水分稳定性、钙钛矿太阳能电池、热退火、螺-OMeTAD

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有二维修饰层的高性能且耐湿稳定的钙钛矿太阳能电池——通过引入高偶极矩阳离子实现

    摘要： 近期，钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其优异的光电性能实现了重大突破。然而，其较短的寿命和较差的耐湿性阻碍了进一步应用。本研究引入具有高偶极矩的氟化铵盐（2,2,2-三氟乙基碘化铵，FEAI），在钙钛矿/空穴传输层界面生长二维修饰层（(FEA)2PbI4）。由于FEA+的电负性，该二维层产生有效钝化效应，减少界面缺陷并抑制非辐射复合。同时，其卓越的疏水性可在不损失效率的前提下?；と祁芽竺馐苁质??；?FAPbI3)0.85(MAPbBr3)0.15的FEAI修饰电池展现出19.24%的高光电转换效率（开路电压1.08 V，短路电流密度22.65 mA cm?2，填充因子78%）。在50±5%相对湿度下老化60天后，修饰电池仍保持初始效率的88%。本研究为制备具有高偶极矩阳离子的二维钙钛矿修饰层提供了有效策略，实现了兼具高性能与优异耐湿性的钙钛矿太阳能电池。

    关键词： 二维改性层、水分稳定性、钙钛矿太阳能电池、钝化效应、高偶极矩阳离子

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过在Spiro-OMeTAD层中引入石墨烯来改进和稳定钙钛矿太阳能电池：抑制锂离子迁移并提高电荷提取效率

    摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）在功率转换效率（PCE）方面取得了巨大成功，但仍存在因钙钛矿材料固有吸湿性导致的长期稳定性问题。2,2',7,7'-四(N,N-二对甲氧基苯胺)-9,9'-螺二芴（Spiro-OMeTAD）被广泛用作典型PSCs的空穴传输层（HTL），同时双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂盐（Li-TFSI）作为添加剂被证明对提升Spiro-OMeTAD HTL的空穴迁移率具有必要性。然而，Li+离子会带来强吸湿性和水分吸收效应，这既加剧了Spiro-OMeTAD HTL的降解，也导致钙钛矿层的劣化。本研究通过在Li-TFSI基Spiro-OMeTAD HTL中添加还原氧化石墨烯（rGO）进行改性。实验证实rGO为Li+离子提供了吸附位点并抑制其迁移，从而缓解了Li+离子引发的水分吸收效应，并消除了因Li+离子迁移导致的HTL针孔缺陷。因此，含rGO的HTL显著提升了器件稳定性——在40%湿度条件下经过700小时仍保持初始PCE值3%以内的衰减，而原始器件在620小时后几乎完全丧失效率。此外，rGO的良好导电性促进了Spiro-OMeTAD中的空穴传输，使HTL掺杂rGO后PCE从17.7%提升至19.3%。本研究揭示了rGO在HTL中的作用机制，为同步提升PSCs效率和稳定性提供了有效途径。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、锂离子、水分稳定性、还原氧化石墨烯(rGO)、电荷提取、离子迁移

    更新于2025-09-11 14:15:04