钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能通常会随着时间的推移而发生剧烈变化，主要是移动离子缺陷的重新分布。太阳能电池的常见表征技术，如电致发光（EL）成像，受到瞬态离子效应的影响，这使得理解它们对于器件优化过程非常重要。近日，苏黎世应用技术大学Wolfgang Tress、Miguel A. Torre Cachafeiro着眼于碳基PSC（CPSCs）中EL瞬态的形状，这已成为提高稳定性和可扩展性的潜在解决方案。

本文要点：

1) EL的缓慢变化可以用两种具有不同迁移率离子物种的迁移以及随时间增加的离子密度来解释。作者发现在黑暗中施加正向偏压和在开路状态下照射几个小时的效果是相似的，两者都指向移动离子密度的增加，这会导致电流收集效率的损失，而不会降低辐射复合产率。

2) 作者发现电流损耗高度依赖于离子分布，正如外部量子效率（EQE）的测量和模拟所证明的那样。这些发现解释了CPSC中常见的EQE形状，并有助于进一步了解离子迁移的影响。此外，该研究通过测量不同预处理电压下的低温EQE光谱，建立了一种分析离子主导电流损失的有效方法，可以直接比较不同离子分布的影响。

参考文献：

Miguel A. Torre Cachafeiro et.al Ion Migration in Mesoscopic Perovskite Solar Cells: Effects on Electroluminescence, Open Circuit Voltage, and Photovoltaic Quantum Efficiency Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403850

https://doi.org/10.1002/aenm.202403850