由于其理想的帶隙和優異的熱穩定性,倒置無機鈣鈦礦太陽能電池(PSC)是串聯器件中的理想頂部電池。然而,在環境空氣中處理無機鈣鈦礦薄膜時,水誘導的快速結晶很難控制。在這里,中國科學院劉生忠、陜西師范大學Xiang Wanchun報告了一種通過在鈣鈦礦前體溶液中引入丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物(AMAC)來制備無機鈣鈦礦薄膜的結晶延遲方法。
本文要點:
1) 首先,AMAC和前體溶液之間的強相互作用導致膠體尺寸增加,延遲了退火過程中二甲基亞砜(DMSO)的揮發,并推遲了相變。其次,AMAC與二甲胺(DMA+)之間的相互作用減緩了與Cs+的離子交換。這些相互作用延緩了鈣鈦礦結晶,增加了堆積晶粒尺寸并降低了殘余應力。結合AMAC中的官能團,AMAC的加入減少了鈣鈦礦薄膜中的缺陷,調節了界面能級,延長了電荷壽命,并抑制了碘離子的遷移。
2) 最終,采用AMAC的倒置(p-i-n)和傳統(n-i-p)PSC的功率轉換效率(PCE)分別達到21.7%和21.8%,而未封裝的器件在2500小時的最大功率點跟蹤和連續運行中僅下降了8%。
Zezhang Wang et.al Comprehensive crystallization retardation of inorganic perovskite for high performance inverted solar cells EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE00149H
https://doi.org/10.1039/D5EE00149H