【科研專欄】?陳江照&李雄團(tuán)隊(duì) : 新型锍鹽如何達(dá)成高效穩(wěn)定鈣鈦礦?

更新時(shí)間：2021-11-30 點(diǎn)擊次數(shù)：3121

科研專欄 / ENLITECH

作者：重慶大學(xué)陳江照、華中科技大學(xué)李雄和浦項(xiàng)科技大學(xué)DonghwaLee等人

DOI：10.1016/j.cej.2021.133209

Chemical Engineering Journal (IF 13.273) 期刊于2021年10月底刊登重慶大學(xué)陳江照、華中科技大學(xué)李雄和浦項(xiàng)科技大學(xué)DonghwaLee等人的一項(xiàng)新型研究策略。該研究團(tuán)隊(duì)透過(guò)埋入新型锍鹽，達(dá)成界面鈍化策略，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

金屬鹵鈣鈦礦因具有優(yōu)異的光電特性，已被廣泛應(yīng)用于各種光電器件，其中鈣鈦礦太陽(yáng)能電池獲得了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界與日俱增的關(guān)注。然而，多晶鈣鈦礦薄膜在快速結(jié)晶過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量缺陷，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的載流子復(fù)合，大大影響效率和穩(wěn)定性。

在此研究中，研究人員使用新型锍鹽 (2-carboxyethyl) dimethyl sulfonium chloride (CDSC) 和參考分子 3-dimethylamino propionic acid hydrochloride (DPAH)，透過(guò)埋入界面鈍化策略，改變鈣鈦礦和電子傳輸層之間的界面。研究人員也利用太陽(yáng)光模擬器與標(biāo)準(zhǔn)電池，對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光伏特性進(jìn)行分析。

研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這兩種改性劑不僅可以鈍化鈣鈦礦和 SnO2 薄膜表面的缺陷，還可以透過(guò)改善能帶排列來(lái)降低界面能量障壁。DPAH 和 CDSC 改性器件分別實(shí)現(xiàn)了 21.44% 和 22.22% 的 PCE，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)照組的 20.72%。而未封裝的 CDSC 器件，在 60℃ 老化 1272 小時(shí)后仍保持其初始效率的 92.5%，對(duì)于新型材料用來(lái)鈍化埋底界面提供了一種新的思路。

圖表解析