过去的研究强调钙钛矿材料在开发多种技术工具(包括光伏(PVs)和光电子学)方面的潜力。已发现固溶处理的有机-无机卤化铅钙钛矿材料特别有前途,特别是那些具有普通ABX配方的材料,其中A为有机阳离子,B为铅(Pb)或锡(Sn),X为卤化物。
这些材料具有几种有利的光电特性,包括大的吸收系数,长的载流子扩散长度和低的激子离解能。最近发现,由这些材料制成的太阳能电池可实现功率转换效率(PCE),该功率转换效率可与传统的由硅,碲化镉和硒化铜铟镓制成的太阳能电池相匹敌或超越。
尽管具有优势,但是由具有普通ABX配方的钙钛矿制成的太阳能电池仍具有许多局限性,包括快速降解。就稳定性而言,最有前途的基于钙钛矿的组合物之一CS1-xFAxPbI3也会导致太阳能电池呈现出大的开路电压损耗,迄今为止,它一直无法在太阳能电池上实现。更大的规模。
昆士兰大学,斯旺西大学和全球其他机构的研究人员最近提出了一项新战略,该战略可以使由CS1-xFAxPbI3制成的更可靠的太阳能电池的制造成为可能,从而有助于克服过去报道的一些缺点。学习。这项策略发表在《自然能源》上的论文中,提出了CS1-xFAxPbI3材料的可控合成方法,到目前为止,这已证明是非常具有挑战性的。
研究人员在论文中写道:“以量子点(QDs)形式混合的铯和甲ami鎓三碘化铅钙钛矿体系(CS1-xFAxPbI3)提供了通往稳定的基于钙钛矿的光伏和光电子学的途径。”“然而,合成具有高性能QD太阳能电池(QDSC)所需特性的多元QD仍然具有挑战性。”
研究人员本质上提出了一种策略,该策略可用于合成混合阳离子CS1-xFAxPbI3材料并控制其某些性能,从而可用于制造高性能和稳定性的太阳能电池。在他们的实验中,这种策略使他们能够识别材料,即CS的特定版本0.5FA0.5碘化铅3与16.6%的出色PCE和可忽略的滞后。
该团队使用该材料创建了QD设备,并进行了一系列评估其性能的测试。值得注意的是,这些器件具有与薄膜材料相当的光稳定性,在600小时的持续一日光照射下仍可保持其原始PCE的94%。