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钡离子梯度掺杂Sn-Pb钙钛矿用于高效单结和串联太阳能电池
发布时间:2022-08-26

公众号材料牛分享余桢华博士,黄劲松教授最新科研成果:钡离子梯度掺杂Sn-Pb钙钛矿用于高效单结和串联太阳能电池,文章链接:http://www.cailiaoniu.com/233538.html

为了解决Sn-Pb钙钛矿的高自发P掺杂的问题,美国北卡罗来纳大学余桢华博士,黄劲松教授等,展示了由Ba2+梯度掺杂产生的Sn-Pb钙钛矿上的p-n同质结。本工作表明,0.1 mol% Ba2+可以有效地补偿Sn-Pb钙钛矿的p型掺杂,甚至在不改变其带隙的情况下将其转变为n型。 发现Ba2+阳离子停留在间隙位点并作为浅电子供体起作用。此外,Ba2+阳离子在钙钛矿薄膜中表现出独特的不均匀分布。大部分钡离子停留在钙钛矿薄膜的顶部600 nm区域,将其转变为弱n型,而薄膜的底部则仍保持为p型。钙钛矿薄膜自上而下的梯度掺杂形成了同质结,具有促进光生载流子提取的内置场,从而增加了光生载流子提取长度。该策略将Sn-Pb钙钛矿单结太阳能电池的效率提高到 21.0%以上,并将单片钙钛矿-钙钛矿串联太阳能电池的效率提高到25.3%(~8mm2小面积电池)和24.1%(~1cm2d大面积电池)。相关论文以题为:“Gradient Doping in Sn-Pb Perovskites by Barium Ions for Efficient Single-junction and Tandem Solar Cells”发表在ADVANCED MATERIALS上。