雖然鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)正在走向產(chǎn)業(yè)化,但高效率下的運(yùn)行穩(wěn)定性仍有待提高,鉛離子(Pb2+)的水溶性會(huì)造成環(huán)境污染問(wèn)題。鑒于此,2022年4月14日西北工業(yè)大學(xué)李炫華團(tuán)隊(duì)&重慶大學(xué)陳江照?qǐng)F(tuán)隊(duì)于AFM刊發(fā)環(huán)保聚合物用于緩解高效穩(wěn)定反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的鉛泄漏的研究成果。它成功地將環(huán)保(可生物降解)聚(己二酸丁二醇酯 - 對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)聚合物(PBAT)植入鈣鈦礦薄膜中,由于足夠的羰基基團(tuán)和PBAT聚合物中的苯環(huán),從而調(diào)節(jié)鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶,具有較低的陷阱密度,抑制非輻射復(fù)合并改善電荷載流子傳輸。因此,摻入聚合物的反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了22.07%(0.1 cm2)和20.31%(1 cm2)的最佳轉(zhuǎn)化效率。同時(shí),封裝后的器件在最大功率點(diǎn)跟蹤和連續(xù)單日光照射下,高效器件的運(yùn)行穩(wěn)定性顯著提高,3249小時(shí)老化后保持80%的初始效率。更重要的是,聚合物網(wǎng)絡(luò)可以保護(hù)Pb2+不被水溶解,并通過(guò)將聚合物涂層的鈣鈦礦薄膜直接浸入水中來(lái)防止近98%的Pb2+泄漏。環(huán)保分子為解決鉛中毒、提高器件高效運(yùn)行穩(wěn)定性提供了新的希望。
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