（合集汇近期钙钛矿新进展）
文 献 前 沿
在钙钛矿太阳能电池(PSCs)从小尺寸向大面积模块扩展的过程中，保持高性能是一个挑战。这主要是因为在干燥过程中，不同区域的干燥速率不一致，导致超饱和度水平不同，进而影响成核过程，造成薄膜不均匀、存在孔洞和界面空隙等问题。西安交通大学陈波、杨冠军教授&瑞士洛桑联邦理工学院Mohammad Khaja Nazeeruddin等研究人员提出一种通过超饱和度调节来抑制界面成核竞争的策略。该研究通过快速干燥方法诱导高超饱和度状态，从而在不同凹角处实现均匀成核，解决了在大面积模块制备过程中钙钛矿薄膜的均匀性和质量控制问题。成功制备了不同面积（0.06、29 和 1160 平方厘米）的钙钛矿光伏器件，分别实现了 25.58%、21.86% 和 20.62% 的光电转换效率。通过超饱和度调节策略，有效控制了干燥阶段的孔洞和空隙，制备出的退火薄膜展现出相应的改善，消除了形态缺陷。此外，还展示了通过超饱和度调节策略对电荷载流子行为的积极影响，并实现了长期稳定性测试中更好的性能保持。
图1: 展示了在气体抽吸干燥过程中钙钛矿薄膜制备放大过程的示意图，以及不同尺寸FTO基底上退火钙钛矿薄膜的照片。小面积薄膜在干燥室的左侧和右侧干燥。
图2: 展示了FTO基底的凹角统计数据，以及低超饱和度（LSS）和高超饱和度（HSS）条件下成核的示意图。还包括了不同凹角下成核能量因子与接触角的关系，以及LaMer曲线。
图3: 展示了压力、气体流量和基底对不同尺寸退火钙钛矿薄膜沉积的影响，以及30 cm × 30 cm退火钙钛矿薄膜的照片和不同位置的紫外-可见吸收光谱。
图4: 展示了在高超饱和度（HSS）和低超饱和度（LSS）条件下制备的钙钛矿薄膜的稳态和时间分辨光致发光光谱，以及基于钙钛矿薄膜的空穴唯一器件的SCLC分析。还包括了在模拟1太阳照射下，最佳PSCs和钙钛矿太阳能模块的J-V曲线，以及20个钙钛矿太阳能模块的效率分布。最后展示了封装PSCs和钙钛矿太阳能模块在连续AM1.5G照明下的运行稳定性测量结果。
持续更新中...
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl6398
热门跟贴