來源:《中國科學(xué)報》
發(fā)布時間:2021-08-03
本報訊(記者卜葉)近日,中科院大連化學(xué)物理研究所研究員劉生忠團隊和陜西師范大學(xué)博士后高黎黎、張靜等合作,在鈣鈦礦太陽能電池添加劑工程研究中取得新進展,制備出光電轉(zhuǎn)換效率達23.4%的鈣鈦礦太陽能電池。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進能源材料》上。
近年來,鈣鈦礦材料以其獨特的光電特性及低廉的生產(chǎn)制備成本吸引了科研人員的廣泛關(guān)注。作為鈣鈦礦太陽能電池的核心成分,鈣鈦礦薄膜直接決定了器件的性能及穩(wěn)定性。在鈣鈦礦太陽能電池的制備過程中,晶界及界面處易引入大量缺陷,這些缺陷會作為非輻射復(fù)合中心,嚴重損傷器件的性能及穩(wěn)定性。添加劑工程可以實現(xiàn)對這些缺陷的有效鈍化,從而降低缺陷態(tài)密度,提高電池效率及穩(wěn)定性。
研究中,團隊觀察發(fā)現(xiàn)氟乙胺分子中氟原子個數(shù)對梯度鈍化鈣鈦礦薄膜缺陷的影響,以及對調(diào)控薄膜光電性質(zhì)、鈣鈦礦太陽能電池效率和穩(wěn)定性的影響。實驗表明,包含不同氟原子個數(shù)的添加劑在薄膜中呈現(xiàn)梯度分布,可以鈍化薄膜不同位置的缺陷,其中,一氟乙胺實現(xiàn)了從體相到表面的整體鈍化,可將鈣鈦礦太陽能電池效率從22.2%提高到23.4%。
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