使用氧化还原介体减少宽带隙混合卤化物钙钛矿太阳能电池中的卤化物偏析
发布时间：2024-02-29 10:33:31来源：
多结太阳能电池是由许多单独的半导体结堆叠在一起组成的太阳能电池，在效率和稳定性方面都具有超越单结太阳能电池的潜力。近年来，材料科学家和工程师一直在努力寻找制造这些太阳能电池的可行材料组合。
一类在这些应用中很有前景的材料是金属卤化物钙钛矿，这种半导体具有有利于开发各种光电器件和光伏器件的固有特性。虽然基于这些半导体的串联太阳能电池的效率逐渐提高，最近达到 24%，但其稳定性受到混合卤化物钙钛矿严重相偏析的阻碍。
香港城市大学的研究人员最近着手解决混合卤化物钙钛矿太阳能电池的这一局限性。他们发表在《自然能源》上的论文介绍了一种策略，可以利用新设计的基于蒽醌化合物的氧化还原介体来提高这些太阳能电池的长期稳定性和光电压。
“卤化物偏析严重限制了混合卤化物钙钛矿太阳能电池在器件运行条件下的稳定性，”吴胜凡、严一超及其同事在论文中写道。“有强烈的迹象表明卤化物氧化是卤化物分层的主要驱动力。为了缓解这个问题，我们开发了一系列基于蒽醌的多功能氧化还原介体，可以选择性还原碘并氧化金属 Pb 0 ，同时钝化缺陷通过定制的阳离子取代。”
Wu、Yan 及其同事设计的新型蒽醌基氧化还原介体可选择性还原碘，同时氧化金属 Pb0。值得注意的是，具有相对较低氧化电位的卤化物的氧化最终能够实现卤化物质量的传输，进而导致在钙钛矿中观察到的相分离。
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