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JEC：量子点诱导表面能量学定制用于高效无空穴传输层的碳基钙钛矿太阳能电池

知光谷  · 公众号  ·  · 2024-12-10 07:55

正文

强内置电场 （ V bi ） 是钙钛矿太阳能电池中实现光生载流子快速分离的关键。这对于无空穴传输层 （HTL） 的碳基钙钛矿太阳能电池 （C-PSC） 尤为重要，因为这些电池具有较大的界面能级失配。调节钙钛矿的表面能量是改善 V bi 和促进电荷提取的有效方法，这通常是通过有机分子实现的。然而，有机分子的绝缘性质也对电荷转移产生了负面影响，导致了“萃取-传输”的矛盾。量子点 （QD） 由于其半导体特性和固有的大偶极矩，在钙钛矿薄膜的能量调节方面具有很大的潜力，但尚未得到探索。
在这项工作中， 华南农业大学Xinhua Zhong和Zhenxiao Pan等人 提出了一种在钙钛矿薄膜的表面晶界处离散嵌入半导体 QD 的策略来调节表面能量。QD 改变了钙钛矿薄膜表面的能量，将表面能量从 n 型转变为 p 型，从而在界面处构建 p-n 同结。 这显着增强了钙钛矿/碳电极界面处的 V bi ，促进了空穴提取。此外，QD 在上表面晶界的嵌入式离散分布确保了提取的空穴到碳电极的高效传输，克服了传统能量控制策略的“提取-传输”的矛盾。
因此，制造的平面无 HTL C-PSC 实现了 20.10% 的效率（认证 19.8%），这是此类设备报告的最高值之一。






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