钙钛矿太阳能电池配合降解机制获掀收

苏州小大教质料与化修养工教部教授李耀文团队及其开做者，钙钛掀收了钙钛矿太阳能电池正在昼夜循环工做模式下配合的矿太降解机制，并夸大了晃动晶格以耽搁电池真践工做寿命的电池需供性。远日，配合相闭钻研功能宣告于《做作》。降解机制

正在那项钻研中，获掀钻研职员将基于苯基氯化硒制备的钙钛钙钛矿太阳能电池认证效力后退到26.32%。同时，矿太正在昼夜循环模式下，电池器件的配合T80寿命耽搁了10倍。T80寿命即器件效力弱减至初初效力80%所需的降解机制时候。

金属卤化物钙钛矿做为一种新兴的获掀半导体质料正在光伏规模患上到了快捷去世少，已经报道的钙钛光电转换效力与单晶硅太阳能电池根基持仄，但受硬晶格本征属性影响，矿太提降其晃动性成为可可商业化的电池闭头科教问题下场。

古晨，闭于钙钛矿太阳能电池晃动性的评估多回支ISOS战讲，同样艰深只波及一个或者两个特定情景变量。可是，正在真践操做中，钙钛矿太阳能电池历经昼夜循环，该模式波及多种中界情景修正，如周期性的光照、温度仄稳等，使患上钙钛矿的降解历程减倍重大。迄古为止，相闭机制尚不明白。

李耀文睹告《中国科教报》，团队起尾钻研了钙钛矿太阳能电池正在连绝光照战昼夜循环工做模式下的降解动做，收现电池正在昼夜循环模式下功能衰减愈减锐敏。经由历程对于硬晶格钙钛矿的本位演化阐收战载流子能源教钻研，团队收现循环模式下的温度仄稳会迷惑钙钛矿晶格缩短缩短，从而产去世周期性的晶格应力修正。正在连绝光照模式下，晶格则呈现应力逐渐释放的形态。比照力而止，应力的周期性修正会产去世更多深能级缺陷，那些缺陷正在暗态下不能“自建复”。此外，堆散的深能级缺陷减速了钙钛矿的离子迁移，是昼夜循环模式下电池功能快捷衰减的尾要原因。

“基于上述钻研，咱们设念分解了一系列配体质料消除了晶格应力修正、晃动钙钛矿晶格。其中，苯基氯化硒提醉了配合的熏染感动。”李耀文批注讲，苯基氯化硒正在热退水历程中战有机阳离子盐反映反映组成易挥收物量，劣化了钙钛矿的晶体睁开能源教，患上到了对于称性更下、室温晃动的钙钛矿晶格。此外，苯基氯化硒战碘化铅反映反映天去世露硒铅酸盐并锚定正在晶界处，进一步抑制了光、热迷惑的晶格缩短缩短，消除了晶格应力修正。事实下场，基于其余ISOS战讲测试的器件晃动性均患上到小大幅提降。

该钻研借指出，针对于具备硬晶格特色的钙钛矿太阳能电池正在真践操做中竖坐寿命评估钱式，将减速其商业化历程。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-08161-x