近日,太原理工大学郝玉英教授团队深入研究钙钛矿太阳能电池(pscs)在极低温下的光伏过程,选取了聚合物材料聚丙烯氰(pan)优化钙钛矿光活性层,并揭示了pan作为添加剂的作用机理,该研究成果发表在advanced energy materials上。
研究发现,添加剂pan在低温下有效调节了钙钛矿晶格应力、稳定了钙钛矿晶格结构,从而延缓了低温下钙钛矿结构的相变温度。此外,pan还提高了钙钛矿的介电性能和离子迁移活化能,有效钝化了低温下钙钛矿缺陷,通过增强介电屏蔽效应和减轻激子效应,有效提高了低温下载流子的解离、传输、提取和收集能力。得益于pan的这些积极作用,pan修饰器件在150 k的温度下实现了 24.34% 的最大光电转换效率(pce),并且在120次热循环(290-130k)后仍保持了其归一化初始pce的 72%。此外,pan修饰的柔性器件表现出优异的弯折稳定性和热循环稳定性。(来源:中国科学报 丁佳 严涛)
pan对钙钛矿薄膜/电池稳定性的影响。(课题组供图)
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