硅异质结太阳能电池的内建电场 (BEF) 强度可以通过选择性掺杂轻松提高,以获得高功率转换效率 (PCE),而钙钛矿太阳能电池 (pero-SCs) 由于难以实现以可控的方式掺杂钙钛矿。苏州大学李耀文和ZhiJun Hu等人报道了一种通过掺杂具有高极化率的有机铁电材料聚(偏二氟乙烯):dabcoHReO4 (PVDF:DH) 来增强FA0.92MA0.08PbI3钙钛矿的BEF的有效方法。
本文要点:
1)PVDF:DH 的极化产生一个额外的电场,该电场永久保持在与 pero-SC 的 BEF 一致的方向上。
2)BEF叠加可以更充分地驱动电荷载流子的传输和提取,从而抑制pero-SCs中发生的非辐射复合。
3)此外,PVDF:DH 掺杂剂有利于通过典型的两步处理方法形成介孔PbI2薄膜,从而促进钙钛矿生长,具有高结晶度和少量缺陷。
4)由此产生的 pero-SC 显示,对于0.062 cm2的设备,PCE 为24.23%(经认证的 PCE 为 23.45%),对于 1 cm2 的设备,PCE为22.69%,同时显著提高了防潮性和操作稳定性。
Chen, W., Liu, S., Li, Q., Cheng, Q., He, B., Hu, Z., Shen, Y., Chen, H., Xu, G., Ou, X., Yang, H., Xi, J., Li, Y., Li, Y., High-Polarizability Organic Ferroelectric Materials Doping for Enhancing the Built-In Electric Field of Perovskite Solar Cells Realizing Efficiency over 24%. Adv. Mater. 2022, 2110482. https://doi.org/10.1002/adma.202110482
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202110482