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Adv. Sci. 通过更大的阴阳离子共掺杂稳定锑硫基太阳能电池的应变

坡肉先生
2020-11-26


在光伏器件中，晶格畸变引起的应变会增加缺陷密度会较低器件的性能的关键。基于锑硫属元素化物（Sb-Chs）的太阳能电池的功率转换效率（PCE）很低，这就是其光激发载流子受到了Sb2S3晶格的畸变而自陷。但是，尚未研究基于Sb-Chs的太阳能电池的应变行为。蔚山国立科学技术学院Sang Il Seok等人通过分别用较大的Bi和I离子同时替代Sb和S来证明Sb-Chs中的应变调谐。

 

本文要点：

1）Bi / I共掺杂Sb2S3器件是使用PCPDTBT和PEDOT:PSS作为空穴传输层。共掺杂降低了带隙，并把晶格的较大的拉伸应变（1.76×10-4）至相对较小的压缩应变（-1.29×10-4）。掺有2.5 mol％BiI3的Sb2S3电池的陷阱态能级比Sb2S3电池低。

2）此外，该掺杂量有效地钝化了陷阱态。即使在低带隙Sb2（SxSe1-x）3电池中，这种共掺杂也显示出相似的趋势。在标准光照条件下，器件的PCE达到7.05％，这是溶液处理Sb2（SxSe1-x）3太阳能电池的最高效率之一。

此外，掺杂的电池呈现出更高的湿度，热和光稳定性。这项研究提供了稳定无铅太阳能电池的新策略。

 


Strain Tuning via Larger Cation and Anion Codoping for Efficient and Stable Antimony‐Based Solar Cells, Advanced Science, 2020

DOI: 10.1002/advs.202002391

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202002391




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