后入式动态图,军婚夜奶涨高h1v1,欧美金发尤物av在线观看

Science：雙分子鈍化界面助力高效、穩定的倒置鈣鈦礦太陽能電池

與n-i-p結構相比，倒置（p-i-n）鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）有望提高運行穩定性，但這些光伏電池往往表現出較低的功率轉換效率（PCEs），其非輻射復合損耗，特別是在鈣鈦礦/C₆₀界面上。

在此，美國西北大學Edward H. Sargent院士，Mercouri G. Kanatzidis教授和Bin Chen等人鈍化了表面缺陷，并使用兩種功能分子使少數載流子從界面反射到整體中。具體來說，作者利用硫修飾的甲基硫代分子通過強配位和氫鍵來鈍化表面缺陷，抑制復合，利用二銨分子來排斥少數載流子，減少通過場效應鈍化實現的接觸誘導的界面復合。這種二銨-甲硫基雙重鈍化（DMDP）方法使載流子壽命延長了五倍，光致發光量子產率損失降低了三分之一，并使倒置PSC的認證準穩態 PCE 達到25.1%，在65℃下在環境空氣中穩定運行>2000小時。此外，還制造了PCE為28.1%的單片全鈣鈦礦串聯太陽能電池。

相關文章以“Bimolecularly passivated interface enables efficient and stable inverted perovskite solar cells”為題發表在Science上。

研究背景

常規（n-i-p）結構的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的認證功率轉換效率（PCE）（>25%）已廣泛報道。盡管倒置（p-i-n）PSC因其穩定性、低溫處理以及與串聯太陽能電池的兼容性而具有潛在優勢，但在嚴格的準穩態（QSS）協議下，其報告的PCE很少超過24%。這種效率差距主要歸因于鈣鈦礦和電荷傳輸材料之間界面處較高的復合速率，埋藏鈣鈦礦/空穴輸運層界面損耗的不利影響已通過開發自組裝單分子層得到解決。然而，鈣鈦礦和電子傳輸層（ETL）之間的頂部界面通常由C₆₀及其衍生物會受到界面附近少數載流子的界面復合以及不完全鈍化陷阱態的影響。

表面鈍化可以抑制界面電荷復合，并且已經用有機鹵化物、路易斯堿和偶極化合物完成。?注意到，對單一分子物種的依賴可能無法同時解決表面和界面復合過程（圖1A）。具體而言，近界面少數載流子（鈣鈦礦層中的空穴）的存在導致與多數載流子（ETL 中的電子）直接界面復合，這一過程即使在非缺陷位點也可能發生。此外，鈣鈦礦表面的缺陷通過捕獲載流子誘導表面復合。最常見的缺陷是鹵化物空位，其形成能較低。?

內容詳解

作者試圖使用不同分子的組合來解決復雜的界面載體重組問題，每個分子都有不同的功能。本文摻入了第一類分子排斥的空穴載流子，以通過場效應鈍化來減少界面復合（圖1B）。第二類分子與缺陷位點相互作用形成化學鍵，通過化學鈍化減少表面復合。二銨配體，其中-NH₃⁺將組錨定在鈣鈦礦表面，另一個錨點遠離鈣鈦礦表面，可以誘導表面偶極子和n型摻雜，并為窄帶隙（NBG）（~1.2 eV）和寬帶隙（WBG）（~1.8 eV）PSCs提供有效的場效應鈍化。作者研究了不同二銨配體對正常帶隙（~1.5 eV）PSC器件的鈍化作用。與對照器件（無鈍化）相比，器件性能從~22.8%提高到~23.9%，有效面積為0.05 cm²。因此，二銨配體在正常帶隙PSC中效果良好，PCE改善可以通過排斥少數載流子的場效應鈍化來解釋。

圖1. 在鈣鈦礦/ETL界面上的鈍化

圖2. 鈣鈦礦表面甲基硫代基的鈍化過程

圖3.?DMDP策略工作原理

圖4. 設備性能和穩定性

此外，為了研究DMDP策略在其他鈣鈦礦組合物上的適用性，作者用WBG和NBG鈣鈦礦材料制備了PSC。值得注意的是，當DMDP策略用于NBG和WBG PSC時，平均PCE 分別提高了14%和13%（圖4F）。同時，作者將DMDP策略應用于單片全鈣鈦礦串聯太陽能電池，其結構為FTO/NiO_x/FTO/WBG鈣鈦礦/DMDP/WBG（3,4-乙烯二氧噻苯）聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT：/PSS）/NBG鈣鈦礦/C60/SnO_x/Ag（圖4G）。結果顯示，面積為0.05 cm²的串聯器件PCE為28.1%，Voc為2.14 V，JSC為15.6 mA cm^-2，FF為84.0%，在MPPT下穩定的PCE為27.1%。

總的來看，通過聯合使用甲基硫代和二銨分子來實現化學和場效應鈍化，緩解了鈣鈦礦/ETL界面上的復雜載流子復合問題。作者認為，多分子鈍化方法以及不同的功能，是探索下一代鈍化策略的一個有前途的方向，以提高鈣鈦礦光電子學的性能和穩定性。

Cheng Liu?, Yi Yang?, Hao Chen?, Jian Xu?, Ao Liu?, Abdulaziz S. R. Bati, Huihui Zhu, Luke Grater, Shreyash Sudhakar Hadke, Chuying Huang, Vinod K. Sangwan, Tong Cai, Donghoon Shin, Lin X. Chen, Mark C. Hersam, Chad A. Mirkin, Bin Chen*, Mercouri G. Kanatzidis*, Edward H. Sargent*, Bimolecularly passivated interface enables efficient and stable inverted perovskite solar cells, Science. (2023). https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk1633

原創文章，作者：菜菜歐尼醬，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/12/06/667fa12143/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

Sargent 院士最新Science，今年第7篇正刊！

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

Sargent 院士最新Science，今年第7篇正刊！

相關推薦