课题组在Communications Materials发表关于钙钛矿太阳能电池表面晶界填补以及缺陷钝化的研究成果
Published On:2025-01-22
中南大学物理学院柔性印刷电子课题组在国际期刊CM上发表了题为“Grain Boundary Cracks Patching and Defect Dual Passivation with Ammonium Formate for High-Efficiency Triple-Cation Perovskite Solar Cells”的论文,课题组2020级博士生丁洋和2020级硕士生吴壄钒为论文第一作者,阳军亮教授为论文通讯作者。
论文简介:三阳离子钙钛矿太阳能电池具有更好的长期稳定性,但薄膜中也存在更多缺陷,如铅离子、卤化物空位和有机阳离子空位等。通过引入甲酸铵(NH4HCO2),并在钙钛矿表面形成稳定的NH4HCO2-PbI2配合物,以修补晶界裂纹并钝化缺陷。密度泛函理论计算结果表明,钙钛矿表面与NH4HCO2之间存在很强的界面相互作用,并通过形成Pb-COOH键和I-NH4键锚定缺陷。态密度计算结果(DOS)证明了由于碘空位产生的表面陷阱态(费米能级附近)被有效消除,这与NH4HCO2可以抑制界面非辐射复合的实验结果一致。优化后的器件实现了24.62%的能量转换效率。此外,未封装的器件在25℃、相对湿度为40%的空气中表现出优异的长期稳定性。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s43246-024-00673-3