通过浮层石墨实现稳定的钙钛矿太阳能电池
材料科学
2024-08-01 v1 应用物理
摘要
金属卤化物钙钛矿材料、charge-transporting 层以及电极中的离子和金属扩散，对钙钛矿基光伏器件的性能和稳定性具有不利影响。因此， developing novel defect and ion diffusion mitigation strategies 成为当前研究热点。我们提出了一种简单、低成本、可扩展且高效的方法，通过喷雾涂覆的浮层石墨垫层来阻止离子和金属扩散以及水气渗入，防止钙钛矿层、hole transport 材料和金属电极中的离子和金属扩散。通过 X 射线衍射、Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry、扫描电子显微镜、原子力显微镜、电压-电流 (J-V) 特性、瞬态光电流和瞬态光电位等多种方法考察了浮层石墨薄膜插入后对结构、表面形貌和光电特性的影响。我们的全面调查发现，浮层石墨薄膜显著降低了 I- 和 Li+ 在各层之间的扩散，从而减轻了缺陷，降低了非辐射复合，提高了器件稳定性。因此，该器件实现了 25% 的功率转换效率和超过 80% 的填充因子。此外，这些器件还接受了各种寿命测试，显著提高了运行稳定性。
引用
@article{arxiv.2407.21662,
title = {Stable Perovskite Solar Cells via exfoliated graphite as an ion diffusion-blocking layer},
author = {Abdullah S. Alharbi and Miqad S. Albishi and Temur Maksudov and Tariq F. Alhuwaymel and Chrysa Aivalioti and Kadi S. AlShebl and Naif R. Alshamrani and Furkan H. Isikgor and Mubarak Aldosari and Majed M. Aljomah and Konstantinos Petridis and Thomas D. Anthopoulos and George Kakavelakis and Essa A. Alharbi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21662},
year = {2024}
}
备注
30 pages, 13 figures