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上交大陳俊超團隊Small:用均勻錨定的季銨化聚苯乙烯取代低維鈣鈦礦抑制異質(zhì)結鈣鈦礦太陽能電池中的界面擴散

發(fā)表時間:2023-04-21 16:12

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主要內(nèi)容
表面異質(zhì)結被認為是提高鈣鈦礦太陽能電池器件效率的有效方法。然而,對不同異質(zhì)結在熱應力作用下的耐久性研究較少。在這篇文章中,上海交通大學陳俊超團隊利用芐基氯化銨和芐基三甲氯化銨構建了3D/2D和3D/1D鈣鈦礦異質(zhì)結。合成的季銨化聚苯乙烯構建出三維鈣鈦礦/非晶離子聚合物(3D/AIP)異質(zhì)結。
由于有機陽離子的遷移和揮發(fā)性,在3D/2D和3D/1D異質(zhì)結之間存在嚴重的界面擴散,其中一維結構中的季銨陽離子比二維結構中的伯陽離子揮發(fā)性和遷移性更小。由于AIP的強離子鍵錨定和超高分子量,3D/AIP異質(zhì)結在熱應力下保持完整。
此外,AIP形成的偶極子層可以進一步降低界面處非輻射復合引起的電壓損失,降低了0.088 V。因此,基于3D/AIP異質(zhì)結的器件在熱老化400h或濕老化3000h后均可實現(xiàn)24.27%的功率轉換效率,并保持其初始效率的90%,顯示出聚合物/鈣鈦礦異質(zhì)結在實際應用中的巨大前景。

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