為了實(shí)現(xiàn)基于 α 相甲脒碘化鉛 (FAPbI 3 ) 的高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 (PSC) ，通常在前體溶液中添加甲基氯化銨 (MACl)，主要是因?yàn)橄喾€(wěn)定性和晶粒尺寸的改善和結(jié)晶度。然而，鈣鈦礦中 MA 的不穩(wěn)定性限制了器件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。Joule (IF 41.248) 今年6月刊登了一項(xiàng)有關(guān)柔性PSC的研究，研究人員透過低維 (low-dimensional, LD) 金屬鹵化物鈣鈦礦 (metal-halide perovskite, MHP) 薄膜覆蓋層，同時(shí)提高效率、運(yùn)行穩(wěn)定性和機(jī)械可靠性。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 (PSC) 在功率轉(zhuǎn)換效率 (PCE) 和運(yùn)行穩(wěn)定性方面取得了很大進(jìn)展，盡管如此，卻很少有人關(guān)注到機(jī)械可靠性。機(jī)械可靠性對(duì)于柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 (flexible PSCs, f-PSCs) 來說非常重要。在此研究中，研究人員在 f-PSC 的 3D MHP 光吸收薄膜上，以低維金屬鹵化物鈣鈦礦 (LD MHP) 薄膜覆蓋。透過金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜，研究人員增強(qiáng)了光載流子提取，提供對(duì)環(huán)境的保護(hù)，并「密封」3D MHP 薄膜上的表面缺陷。同時(shí)，也降低了彎曲時(shí)開裂的傾向。

● 斷裂力學(xué)為提高柔性PSC的力學(xué)穩(wěn)定性提供了理論依據(jù)
● 3-CBAI選擇性地與PbI2反應(yīng)，在3D鈣鈦礦薄膜晶界處原位生長(zhǎng)低維（LD）鈣鈦礦

● LD/3D鈣鈦礦薄膜增強(qiáng)了柔性PSC的力學(xué)穩(wěn)定性

● LD/3D鈣鈦礦基柔性PSC獲得了21.0%的最高光電轉(zhuǎn)換效率

透過光焱科技量子效率測(cè)量系統(tǒng)，研究結(jié)果顯示 f-PSC 的 PCE (21.0 %) 、操作穩(wěn)定性 (T90 = >800 h) 和彎曲耐久性 (T80 = 20,000 次拉伸彎曲循環(huán)) 有顯著的同步改進(jìn)。

光焱科技量子效率測(cè)量系統(tǒng)除了用于太陽(yáng)能電池的EQE (External Quantum Efficiency) 光譜分析，同時(shí)對(duì)于太陽(yáng)能電池在太陽(yáng)光模擬器下的短路電流，也提供了Jsc (short-circuit current density) 的比對(duì)，以證明實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

圖表解析

LD/3D 和 3D MHP 薄膜 f-PSC 的性能 

f-PSC 的操作穩(wěn)定性和彎曲耐久性

推薦儀器

KA6000測(cè)試軟件

KA6000 – *的鈣鈦礦電池 IV 測(cè)量和分析軟件