無機CsPbIxBr3-x鈣鈦礦太陽能電池由于其出色的熱穩(wěn)定性而引起了極大的興趣。然而,它們本質(zhì)上較差的水分穩(wěn)定性阻礙了它們的進(jìn)一步發(fā)展。鑒于此,2021年9月17日暨南大學(xué)Wenzhe Li&范建東團(tuán)隊于AFM刊發(fā)Cr-MOF作為CsPbI2Br鈣鈦礦太陽能電池中的A位陽離子的研究成果。在此,基于鉻的金屬-有機骨架基團(tuán)插入到無機 Pb-I 骨架內(nèi)部,形成了一種新的多維電子耦合 CsPbI2Br 鈣鈦礦。在這種結(jié)構(gòu)和電子耦合的鈣鈦礦中,π-共軛三聯(lián)吡啶可以使金屬Cr3+離子的激發(fā)價電子離域,從而在 CsPbI2Br 鈣鈦礦中實現(xiàn)多相互作用的電荷載流子傳輸通道。與僅具有原始 CsPbI2Br 活性層的對應(yīng)器件相比,所生產(chǎn)器件的穩(wěn)定性和效率得到顯著提高。優(yōu)化的全無機鈣鈦礦太陽能電池獲得高達(dá)17.02%的功率轉(zhuǎn)換效率 (PCE)。值得注意的是,器件在環(huán)境大氣中經(jīng)過1000 小時老化后仍保留其 80% 的初始效率。這項研究為解決無機鈣鈦礦的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)提供了新的范例,同時增強了其載流子傳輸能力。
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