在杂化卤化铅钙钛矿太阳能电池中,能量损失与钙钛矿层和界面中的非辐射复合息息相关。苏州大学廖良生、王照奎和UCLA杨阳教授通过铁电聚合物的内部掺杂和电场的外部控制的组合,开发了一种简单有效的策略来改善钙钛矿太阳能电池的性能。首先将一组极化铁电(PFE)聚合物掺杂到MAPbI3层,这不仅改善MAPbI3的结晶,而且调节电池中的非辐射复合。PFE聚合物掺杂使得MA+阳离子有序排列,减少陷阱态,优选多晶钙钛矿膜的生长取向。此外,将PFE插入钙钛矿和空穴传输层之间以增强内建场(BIF),通过电池中加宽的耗尽区而得到增强。作为界面偶极层,PFE聚合物在增加BIF中起关键作用。因此,组装的电池的开路电压为1.14 V,效率为21.38%。
Zhang, C.‐C., Wang, Z.‐K., Yuan, S., Wang, R., Li, M., Jimoh, M. F., Liao, L.‐S., Yang, Y., Polarized Ferroelectric Polymers for High‐Performance Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2019, 1902222.
https://doi.org/10.1002/adma.201902222
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902222#