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合金调控碳电极功函数改进无机钙钛矿太阳能电池的电荷提取

来源:http://www.0769disc.com 编辑:ag88环亚娱乐 时间:2018/10/18

  合金调控碳电极功函数改进无机钙钛矿太阳能电池的电荷提取

  【导言】

  近年来,根据CsPbBr3吸光层的全无机钙钛矿太阳能电池(PSC)因为其优异的化学稳定性和低成本得到了研讨者的亲近重视,其光电变换功率也继续走高,不断刷新纪录。研讨发现,无机PSC器材的电荷提取才能对光电变换功率的提高具有关键作用。经典无机PSC器材选用CsPbBr3薄膜为吸光层,其价带能级为-5.6 eV,与碳电极的功函数-5.0 eV发生的0.6 eV的能量差致使电荷提取困难并约束光伏功能的提高。因而,怎么完成高效电荷提取是全无机PSC范畴的研讨热门之一。

  【效果简介】

  近来,暨南大学新能源技能研讨院唐群委教授(通讯作者)规划了一种PtNi合金调控碳背电极功函数的全无机PSC器材,使用PtNi合金掺杂份额调控背电极功函数与CsPbBr3价带能级的匹配度,有用提高了电子-空穴的别离功率,并终究获得了7.85%的光电变换功率。此外,器材在25℃的室温文80%的相对湿度下保存20余天,光伏功能仍能保持稳定。经过调控背电极功函数改进电荷提取为极大提高无机PSC的光电变换功率供给了新的思路。相关效果以“Alloy-Controlled Work Function for Enhanced Charge Extraction in All-Inorganic CsPbBr3 Perovskite Solar Cells”为标题宣布在ChemSusChem杂志上。

  【图文简介】

  图1.全无机PSC的器材结构和PtNi合金的描摹

合金调控碳电极功函数改进无机钙钛矿太阳能电池的电荷提取

  (a) 全无机PSC的器材结构示意图。

  (b) 全无机PSC的SEM断面图。

  (c) 无机CsPbBr3的晶体结构。

  (d)-(e) PtNi合金的描摹。

  图2. 全无机PSC器材的光伏功能及PtNi合金的功函数

合金调控碳电极功函数改进无机钙钛矿太阳能电池的电荷提取

  (a) 不同PtNi合金润饰的全无机PSC器材的J-V曲线。

  (b) 全无机PSC的IPCE图谱。

  (c)-(f) PtNi合金掺杂碳电极的功函数图谱。

  (g) 全无机PSC的能级结构和电荷传输示意图。

  图3. 全无机PSC的电荷提取功能

合金调控碳电极功函数改进无机钙钛矿太阳能电池的电荷提取

  (a)-(b) 全无机PSC器材的复合电流和复合电压。

  (c) 电池器材的PL图谱。

  (d) 电池器材的瞬态荧光光谱。

  图4. 电池功能及稳定性

合金调控碳电极功函数改进无机钙钛矿太阳能电池的电荷提取

  (a) 碳量子点界面润饰的全无机PSC的J-V曲线。

  (b) 碳量子点界面润饰的全无机PSC的IPCE。

  (c) 全无机PSC的20天稳定性(80% RH,人生就是博旧版。 25oC)。

  【小结】

  研讨人员使用合金调控碳背电极的功函数改进了全无机PSC器材的电子-空穴提取进程,经过优化能级结构,获得了7.85%的光电变换功率,并讨论不同合金份额对电池功能的影响。这项作业关于进一步调高电荷提取才能供给了新思路。

  

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