了解界面处的载流子动力学和表面结构的相互作用对于改进钙钛矿太阳能电池至关重要。然而,端面相关端接和缺陷对载体行为的竞争影响尚不明确。近日,北京师范大学张文凯、北京理工大学唐刚、朱城研究了具有(001)和(111)择优取向的准单晶薄膜所有界面处的载流子动力学。
本文要点:
1) (001)顶部界面的载流子提取时间最短(0.57ns),其次是(111)顶部界面(1.32ns),而(001)/(111)埋入界面分别需要更长的时间(3.61ns和5.87ns)。作者观察到顶部界面处的载流子提取明显比埋入界面处的更有效,这归因于涉及磷酸基团相互作用的异质结构引起的强界面偶极子和有利的能带排列。
2) 此外,由于严重的缺陷辅助非辐射复合,(111)膜顶部界面的载流子提取率远低于(001)膜。这表明暴露的表面端接会影响界面缺陷的形成能,导致深层缺陷。最终,具有出色载流子提取的(001)导向器件在最大功率点跟踪期间获得了25.26%的功率转换效率和400小时的T90寿命。
Pengxiang Zhang et.al Carrier Dynamics of Facet-Dependent Heterogeneous Interfaces in High-Performance Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202422783
https://doi.org/10.1002/adfm.202422783