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    李燦院士團(tuán)隊ACS Energy Lett.：PSCs的PCE高達(dá)23.12%！
    來源： 時間：2023-11-27 09:57:19 瀏覽：1626次


    第一作者：Wajid Ali

    通訊作者：李燦院士

    通訊單位：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所

    DOI: 10.1021/acsenergylett.3c01936.



    研究背景



    晶格結(jié)構(gòu)對金屬鹵化物鈣鈦礦（MHP）光電子性能的影響已得到廣泛認(rèn)可，但晶體學(xué)和光生載流子之間的關(guān)系尚不清楚。基于此，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李燦院士團(tuán)隊報道了甲基碘化鉛銨（MAPbI3）雙疇在直流（DC）極化條件下，形成了優(yōu)先的晶體取向，導(dǎo)致疇邊界的演化和光散射的增強(qiáng)。揭示了微觀晶體調(diào)制在MHP太陽能電池性能中的關(guān)鍵作用。直流極化誘導(dǎo)了0.1%的不可逆晶體畸變、晶體的重定向和疇寬的增強(qiáng)。這些晶體結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致光吸收增強(qiáng)10%，抑制了可能源于晶格極化的非輻射復(fù)合，最終導(dǎo)致觀察到的Voc和Jsc的增加。



    文章要點



    1. 作者以甲基碘化鉛銨（MAPbI3）雙疇為模型材料，研究其晶體結(jié)構(gòu)與光電性能之間的關(guān)系。晶體學(xué)研究表明，鐵彈性演化對MAPbI3太陽能電池的性能起著至關(guān)重要的作用。具體而言，在直流（DC）極化和交流（AC）極化的外部電刺激下，雙疇的鐵彈性應(yīng)力是不同的。在直流極化下，鐵彈性應(yīng)力的調(diào)制增強(qiáng)了疇邊界處的光散射，導(dǎo)致與交流極化相比，光吸收明顯增強(qiáng)。

    2. 連續(xù)的直流極化導(dǎo)致不可逆的晶格膨脹約0.1%，導(dǎo)致光吸收率提高10%。在直流極化下，鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的短路電流密度Jsc和開路電壓Voc分別提高了1.34 mA cm-2和135 mV。極化增強(qiáng)PSCs的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）達(dá)到23.12%，是MAPbI3中功率轉(zhuǎn)換效率最高的電池之一。本文報道的觀察是全新的發(fā)現(xiàn)，對金屬鹵化物鈣鈦礦(MHP)太陽能電池的性能有實際的改進(jìn)。



    圖文展示



     

    圖1. MAPbI3雙疇的晶格結(jié)構(gòu)

     

    圖2.電場作用下MAPbI3雙疇鐵彈性應(yīng)力的調(diào)制

     

    圖3.鐵彈性應(yīng)力對光學(xué)性質(zhì)和載流子動力學(xué)的影響

     

    圖4.鐵彈性應(yīng)力對太陽能電池性能的影響

     

    圖5.不同極化下的晶體演化機(jī)制

    評論 / 文明上網(wǎng)理性發(fā)言
    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會。
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