钙钛矿太阳能电池中的容性与感性效应：离子电流与离子电荷积累的不同作用
材料科学
2023-05-22 v2
摘要
动态迟滞效应长期以来已知会出现在钙钛矿太阳能电池（PSCs）的 J-V 特性中，且离子迁移被认定为首要因素。迟滞效应在早期研究中因功率转换效率评估的不确定性而产生影响，而目前其与降解机制的潜在关联成为焦点。因此，理解离子迁移是一项核心目标，通常通过对大信号与小信号分析相结合来解决。所报道的大容性与感性效应就潜在机制引发了争议，基本形成了两类模型：一类基于大积累电容，另一类基于对所收集电流的离子调制。我们在此引入一个等效电路模型，并从复合电流调制的角度解释这些现象，明确了离子电流与离子电荷积累的不同贡献。这些对复合电流的贡献分别对应于容性与感性效应，并且我们通过电化学阻抗谱（EIS）测量验证了数值模拟。这些结果显示了光生载流子的复合电流在随光照变化产生容性与感性效应中的作用。此外，我们在两类模型之间提供了衔接点，并基于观察到的感性行为提出了缺陷态研究框架，这将进一步有助于缓解降解效应。
引用
@article{arxiv.2208.10199,
title = {Capacitive and inductive effects in perovskite solar cells: the different roles of ionic current and ionic charge accumulation},
author = {Nicolae Filipoiu and Amanda Teodora Preda and Dragos Victor Anghel and Roxana Patru and Rachel Elizabeth Brophy and Movaffaq Kateb and Cristina Besleaga and Andrei Gabriel Tomulescu and Ioana Pintilie and Andrei Manolescu and George Alexandru Nemnes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10199},
year = {2023}
}
备注
20 pages