钙钛矿材料作为太阳能电池中的活性层,越来越受到人们的青睐。这些材料中的内力会引起晶体结构变形,降低对称性,导致其固有的不稳定性。它们也使得钙钛矿材料作为太阳能电池中的活性层越来越受欢迎。这些材料中的内力会引起晶体结构变形,降低对称性,导致其固有的不稳定性。他们也容易受到环境退化的影响。
苏州大学的研究人员研究了这种内在不稳定性的机制以及影响钙钛矿光伏电池性能的几个退化因素。在发表在APL材料上的研究更新中,研究人员阐明了影响降解的因素,并总结了一些耐用的钙钛矿光伏电池的可行方法。
“为了提高钙钛矿太阳能电池的耐久性,了解在光、热、湿度、电化学环境和内部稳定性等不同条件下的退化机制非常重要,”王兆魁说。“重要的是确保钙钛矿和其他层具有最佳的固有稳定性,然后进行一些调整,以进一步提高抗环境能力。”
更新的重点是由太阳能电池中的传输层引起的化学降解。还考虑了钙钛矿层的固有稳定性,以及水分、氧气、光、热等环境因素。
作者指出,成分工程和键合钝化是减少这些材料中微小间隙的过程,是掺杂、改性和调节钙钛矿薄膜和器件耐久性的有前途的方法。
作者还强调了疏水材料、宽带隙材料和离子液体在不同环境条件下优化光伏耐久性的优势。例如,他们建议在钙钛矿材料中制造2-D-3-D异质结构,以增强其空气稳定性。
作者指出,离子液体具有抑制离子迁移的能力,这对保证热稳定性和延缓光诱导降解非常重要,因此很有前途。这种离子液体可以容易地被改性以具有用于水过滤的疏水性。
王说:“低挥发性意味着离子液体可以被认为是钙钛矿的环境友好溶剂,但设备的效率仍需提高。”
作者鼓励其他人继续寻找具有特定能量传导范围的材料,即宽带隙材料,可以增加钙钛矿光伏电池的稳定性。
王说,“我们提出了纯氧稳定性和灵活性的概念,这对其他研究人员来说是有价值的。”“此外,我们希望这些策略不仅可以用于钙钛矿太阳能电池,还可以用于其他光伏系统,如有机光伏、光电探测器和发光二极管。”
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