提升钙钛矿太阳能电池稳定性：双层等离子体聚合物通用层的保护
材料科学
2024-12-31 v1 应用物理
摘要
金属卤化物钙钛矿太阳能电池 (MHPSC) 因其高效率和低制造成本而具有巨大的发展前景，但在环境条件下的长期稳定性仍是主要挑战。本研究展示了一种有效的保护策略，通过在电子传输层 (ETL)/钙钛矿和钙钛矿/掺杂层 (HTL) 界面处引入基于阿达坦 (ADA) 的等离子体聚合物双层通用层来增强 MHPSC 的稳定性。我们的结果表明，ADA 铝化技术与脆弱基底如钙钛矿薄膜相兼容，其光学、形貌和光电性质在 ADA 铝化后保持不变。同时，它能有效保护钙钛矿材料在高湿环境中的稳定性。ADA 双层通用不仅减少了导致额外杂乱的移动离子缺陷的形成，还显著降低了湿度诱导的降解并抑制了 TiO2 在紫外照射下产生的光催化降解。进行 100% 相对湿度和持续 AM 1.5G 照射 (ISOS-L-1) 的稳定性测试显示，ADA 双层通用设备在 4000 分钟后仍保留了 80% 的初始效率，而参考样品降至 30%。ADA 通用电池的提升性能归因于等离子体聚合物层的保护性质，使光电流保持不变并防止新的杂乱路径的产生。这种双层通用策略为提高 PSC 的环境稳定性并延长其运行寿命提供了有前景的途径。
引用
@article{arxiv.2412.19863,
title = {Boosting Perovskite Solar Cell Stability: Dual Protection with Ultrathin Plasma Polymer Passivation Layers},
author = {Mahmoud Nabil and Lidia Contreras-Bernal and Gloria P. Moreno-Martinez and Jose Obrero-Perez and Javier Castillo-Seoane and Juan A. Anta and Gerko Oskam and Paul Pistor and Ana Borrás and Juan R. Sanchez-Valencia and Angel Barranco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.19863},
year = {2024}
}