Nature Energy：二胺螯合作用改善叠层Sn-Pb混合钙钛矿太阳能电池稳定性

纳米技术

2024-08-16

叠层钙钛矿太阳能电池是具有前景的太阳能电池器件，但是受到非辐射复合问题的影响，而且随着时间增加发生不断的性能降低。在SnPb混合型窄能带钙钛矿太阳能电池中这种性能衰减问题尤为严重。

有鉴于此，美国托莱多大学鄢炎发教授、多伦多大学Edward H. Sargent教授、西北大学Bin Chen等报道梯度变化的混合Sn-Pb混合钙钛矿薄层太阳能电池（表面具有过量Sn）的梯度浓度变化是导致氧化变得更加严重以及复合速率提升的原因。

本文要点

（1）

作者发现二胺化合物选择性的与Sn原子配位，从而能够从薄膜表面去掉，因此实现了更加均衡的Sn:Pb比例，得到的钙钛矿薄膜表面因此具有更好的抗氧化性。研究发现能够形成低维电阻阻碍层，并且钝化缺陷位点，减少界面复合。

（2）

使用1,2-丙二胺改善阻碍层的均质性能够进一步改善和钝化作用。构筑的叠层太阳能电池器件的最大太阳能效率达到28.8 %。封装后的叠层太阳能电池能够在最大功率点进行1000 h后仍保持90 %的起始功率。

参考文献

Li, C., Chen, L., Jiang, F. et al. Diamine chelates for increased stability in mixed Sn–Pb and all-perovskite tandem solar cells. Nat Energy (2024).

DOI: 10.1038/s41560-024-01613-8

https://www.nature.com/articles/s41560-024-01613-8