在光伏器件中,晶格畸变引起的应变会增加缺陷密度会较低器件的性能的关键。基于锑硫属元素化物(Sb-Chs)的太阳能电池的功率转换效率(PCE)很低,这就是其光激发载流子受到了Sb2S3晶格的畸变而自陷。但是,尚未研究基于Sb-Chs的太阳能电池的应变行为。蔚山国立科学技术学院Sang Il Seok等人通过分别用较大的Bi和I离子同时替代Sb和S来证明Sb-Chs中的应变调谐。
本文要点:
1)Bi / I共掺杂Sb2S3器件是使用PCPDTBT和PEDOT:PSS作为空穴传输层。共掺杂降低了带隙,并把晶格的较大的拉伸应变(1.76×10-4)至相对较小的压缩应变(-1.29×10-4)。掺有2.5 mol%BiI3的Sb2S3电池的陷阱态能级比Sb2S3电池低。
2)此外,该掺杂量有效地钝化了陷阱态。即使在低带隙Sb2(SxSe1-x)3电池中,这种共掺杂也显示出相似的趋势。在标准光照条件下,器件的PCE达到7.05%,这是溶液处理Sb2(SxSe1-x)3太阳能电池的最高效率之一。
此外,掺杂的电池呈现出更高的湿度,热和光稳定性。这项研究提供了稳定无铅太阳能电池的新策略。
Strain Tuning via Larger Cation and Anion Codoping for Efficient and Stable Antimony‐Based Solar Cells, Advanced Science, 2020
DOI: 10.1002/advs.202002391
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202002391