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Nat. Commun.：寬帶隙鈣鈦礦p-i-n太陽能電池的開路和短路損耗

閱讀：958 發(fā)布時間：2023/6/7

主要內容

牛津大學Henry J. Snaith教授團隊通過研究表明，Voc缺陷是由鈣鈦礦和ETL界面處較差的能帶排列引起的。另外通過漂移擴散模擬，移動離子阻礙電荷提取，可導致Jsc損失。

在這篇文章中，團隊將理論和實驗方法相結合，以了解和減少寬帶隙Br-rich鈣鈦礦pin器件在開路電壓（Voc）和短路電流（Jsc）條件下的損耗。內部準費米能級分裂（QFLS）和外部Voc之間的失配對這些器件是有害的。

用guanidinium-Br和imidazolium-Br修飾鈣鈦礦頂表面在n-界面形成低維鈣鈦礦相，可抑制QFLS-Voc失配，并提高Voc。同時，在p界面使用離子夾層或自組裝單層可減少由移動離子在Jsc引導的推斷場屏蔽，促進了電荷提取并提高了Jsc。n型和p型優(yōu)化的結合能夠接近鈣鈦礦吸收層的熱力學潛力，從而產生1cm2的器件，Vocs的性能參數高達1.29?V、填充因子超過80%，Jscs高達17mA/cm2，在85°C時，T80的熱穩(wěn)定性壽命超過3500h。

研究團隊使用 Setfos模擬仿真軟件 證明，由于在鈣鈦礦界面處有更強的電場，空穴傳輸層增強了電荷提取。

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文獻信息

Open-circuit and short-circuit loss management in wide-gap perovskite p-i-n solar cells

Pietro Caprioglio, Joel A. Smith, Robert D. J. Oliver, Akash Dasgupta, Saqlain Choudhary, Michael D. Farrar, Alexandra J. Ramadan, Yen-Hung Lin, M. Greyson Christoforo, James M. Ball, Jonas Diekmann, Jarla Thiesbrummel, Karl-Augustin Zaininger, Xinyi Shen, Michael B. Johnston, Dieter Neher, Martin Stolterfoht & Henry J. Snaith

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