常用的含甲脒(FA)的钙钛矿太阳能电池(PSC)表现出严重的相不稳定问题,从而限制了其商业应用。北京理工大学的陈棋和麦克马斯特大学Gu Xu等人通过使用碘化吡咯烷盐(PyI)处理FA0.9Cs0.1Pb(I0.92Br0.08)3钙钛矿表面,可以改善PSC的相稳定性和效率。
本文要点:
1)研究发现,从而得到一维钙钛矿结构(PyPbI3),堆积在原始3D钙钛矿上。通过采用原位XRD测量,揭示了在形成1D/3D结构后,依赖于温度的相变激活势垒得到了增强,从而使转变时间延长了30-40倍。通过第一性原理计算,发现一维PyPbI3堆叠之后,两相之间的热力学能量差从-0.16 eV减小到-0.04 eV,从而改善了其稳定性。
2)此外,基于1D/3D双层PSC的功率转换效率提高了19.62%,而对照组仅为18.21%。这种1D/3D双层结构可用于PSC中以增强其相稳定性和光伏性能。
Alex Fan et al. Promoting Thermodynamic and Kinetic Stabilities of FA-based Perovskite by an in Situ Bilayer Structure, Nano Lett. 2020.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00988.
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00988