黃勁松最新Sci. Adv. : 空隙對鈣鈦礦太陽能電池熱和光穩定性的影響

NSCD 10個月前 (10-03) 1427瀏覽

【導讀】

鈣鈦礦太陽能電池由多層具有不同功能的薄膜組成，每層的形貌和層與層之間的界面性質都對太陽能電池性能有著重要影響。目前，關于表層缺陷與太陽能電池性能的關系的研究已經十分廣泛和深入，然而對于深層界面缺陷的研究仍處于起步階段。

【成果掠影】

近日，北卡羅萊納大學黃勁松團隊在Science Advances發表了新的研究論文，系統地探討了鈣鈦礦太陽能電池在后續退火和光照處理過程中所生成的深層界面空隙對太陽能電池性能的影響。作者首先通過優化鈣鈦礦薄膜在基底上的沉積過程，實現了無界面空隙的薄膜沉積。隨后利用退火和光照兩種后處理手段誘導界面空隙的形成，生成的空隙沿晶界聚集，平均尺寸為150 nm，占薄膜體積的0.25%。作者認為，后處理過程中空隙形成的主要原因有兩點：（1）高沸點殘留溶劑DMSO的蒸發（2）非晶相到晶相的轉變導致的薄膜體積收縮。接下來，作者研究了界面空隙對太陽能電池的熱和光穩定性的影響。令人意外的是，后處理過程中生成的界面空隙不僅對太陽能電池性能沒有負面影響反而在一定程度上提升了太陽能電池的穩定性（T₉₀是參比器件的兩倍以上）。這被歸結于非晶相晶化抑制了非晶相中離子遷移導致的間隙碘離子的形成。

相關研究文章以“Influence of voids on the thermal and light stability of perovskite solar cells”為題發表在Science Advances上。