用于高效室内光伏的三重卤化物宽带隙钙钛矿
应用物理
2023-02-01 v1
摘要
随着物联网（IoT）的持续发展，室内光伏受到极大关注。本文报道了一种三重阴离子（TA）钙钛矿CH3NH3PbI2.6(BrCl)0.2，其带隙经过调控，相比于甲基铵铅碘CH3NH3PbI3更适于最大化室内光捕获。性能最优的TA钙钛矿室内光伏器件在1000 lux室内光照（0.3 mW/cm2辐照度）下实现了25.1%的稳态功率转换效率（PCE）以及约75 microW/cm2的输出功率密度。该PCE比较等效的CH3NH3PbI3基器件（PCE为17.9%）高出近40%。三重阴离子合金化方法实现了更长的载流子寿命、更低的陷阱态密度以及改善的结晶质量。通过逐步降低Cl含量并将其与相应光伏器件性能相关联，进一步研究了氯（Cl）在TA基室内光伏器件更优性能中的决定性作用。发现以未掺杂P3HT替代常用的Spiro-MeOTAD空穴传输层，可显著减小室内光照条件下的电流-电压迟滞。基于石墨烯涂层纺织纤维的温度传感器被该三重阴离子钙钛矿室内光伏器件成功供电。本研究结果展示了最大化卤化物钙钛矿室内光伏器件PCE的新途径及其在IoT产业中的应用潜力。
引用
@article{arxiv.2301.13772,
title = {Triple Halide Wide Bandgap Perovskites for Efficient Indoor Photovoltaics},
author = {Shaoyang Wang and Paul R. Edwards and Maged Abdelsamie and Peter Brown and David Webster and Arvydas Ruseckas and Gopika Rajan and Ana I. S. Neves and Robert W. Martin and Carolin M. Sutter-Fella and Graham A. Turnbull and Ifor D. W. Samuel and Lethy Krishnan Jagadamma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13772},
year = {2023}
}
备注
27 pages, 5 figures