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武漢大學(xué)AFM：捕獲錫鉛混合鈣鈦礦中的四價(jià)錫并保護(hù)亞錫，實(shí)現(xiàn)高效全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池

發(fā)表時(shí)間：2024-09-23 16:54

主要內(nèi)容

錫鉛(Sn-Pb)混合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)是全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的底部子電池，對(duì)于開發(fā)高效太陽(yáng)能電池至關(guān)重要。然而，錫(Sn²⁺)的脆弱性自發(fā)氧化成為有害的四價(jià)錫(Sn⁴⁺)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

在這篇文章中，武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院柯維俊、方國(guó)家等人提出了一種“mouse glue trap”策略，通過(guò)引入一種多功能添加劑——oxamidic acid potassium salt (OAPS)來(lái)解決這一問(wèn)題。該方法通過(guò)OAPS的oxaminic acid groups與Sn⁴⁺雜質(zhì)之間的強(qiáng)相互作用，有效地捕獲了不需要的Sn⁴⁺雜質(zhì)。此外，OAPS具有官能團(tuán)，可以抑制Sn²⁺氧化，鈍化缺陷，減輕應(yīng)力，改善Sn-Pb混合鈣鈦礦薄膜的晶體質(zhì)量。

結(jié)果表明，加入OAPS的Sn-Pb混合窄帶隙PSCs實(shí)現(xiàn)了22.04%的功率轉(zhuǎn)換效率，存儲(chǔ)穩(wěn)定性得到改善，在充滿N2的手套箱中存儲(chǔ)3072小時(shí)后，保留率達(dá)到91%。此外，采用OAPS摻雜的Sn-Pb窄帶隙PSCs作為子電池的全鈣鈦礦疊層電池在兩端和四端疊層中分別表現(xiàn)出27.17%和28.31%的效率。這項(xiàng)研究為優(yōu)化Sn-Pb混合PSCs及其疊層電池的性能提供了一種簡(jiǎn)單的方法。

文獻(xiàn)信息

Trapping Tetravalent Tin and Protecting Stannous in Tin-Lead Mixed Perovskites for Efficient All-Perovskite Tandem Solar Cells

Guojun Zeng, Weiqing Chen, Hongling Guan, Weiwei Meng*, Hongsen Cui, Shun Zhou, Lishuai Huang, Dexin Pu, Hongyi Fang, Haiyang Liu, Shaocong Hou, Ting Yu, Guojia Fang*, Weijun Ke*