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Edward H. Sargent院士最新Matter：效率高達(dá)24%??！

第一作者：Jafar I. Khan，Yi Yang

通訊作者：Jafar I. Khan，Mercouri G. Kanatzidis，Dayne F. Swearer，Edward H. Sargent

通訊單位：美國(guó)西北大學(xué)

Jafar I. Khan，美國(guó)西北大學(xué)化學(xué)系研究員，英國(guó)赫爾大學(xué)自然科學(xué)學(xué)院物理系講師。

Mercouri G. Kanatzidis，美國(guó)西北大學(xué)化學(xué)系教授，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)士（院士）。入選美國(guó) MRS Fellow、中國(guó)科學(xué)院愛因斯坦教授，先后獲Alexander von Humboldt Prize、國(guó)際熱電學(xué)會(huì)杰出成就獎(jiǎng)和國(guó)際可再生能源大獎(jiǎng)。主要研究方向?yàn)闊犭姴牧?、金屬硫?qū)倩衔?、無機(jī)固體化學(xué)和生物無機(jī)化學(xué)等。

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Dayne F. Swearer，美國(guó)西北大學(xué)助理教授。

Edward H. Sargent，美國(guó)西北大學(xué)/多倫多大學(xué)教授，加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士，加拿大納米技術(shù)領(lǐng)域的首席科學(xué)家。主要從事發(fā)光和能量轉(zhuǎn)換器件、生物傳感以及能源催化劑制備相關(guān)的研究工作。

論文速覽

增強(qiáng)鈣鈦礦(PVK)/電荷傳輸層界面的鈍化，是PVK太陽能電池開路電壓損失最小化的主要策略。

本論文研究了鈣鈦礦太陽能電池中，鈣鈦礦(PVK)與電荷傳輸層界面的非輻射復(fù)合與電荷提取過程。通過時(shí)間分辨光致發(fā)光(TRPL)和瞬態(tài)吸收(TA)光譜技術(shù)，揭示了界面復(fù)合與電荷提取的差異。

研究發(fā)現(xiàn)，使用Me–4PACz作為界面的鈍化劑，能顯著延長(zhǎng)PL載流子壽命，并通過密度泛函理論(DFT)計(jì)算證實(shí)了Me-4PACz與PVK表面存在強(qiáng)烈的靜電相互作用，這表明了有效的界面鈍化。此外，所制造的太陽能電池也實(shí)現(xiàn)了高達(dá)24%的光電轉(zhuǎn)換效率。

圖文導(dǎo)讀

圖1：材料和光學(xué)特性表征。

圖2：TRPL光譜和動(dòng)力學(xué)。

圖3：純凈樣品和半堆疊樣品的TA光譜測(cè)量。

圖4：選定系統(tǒng)的計(jì)算密度泛函理論（DFT）。

圖5：太陽能電池的表征。

總結(jié)展望

本研究通過結(jié)合TRPL和TA光譜技術(shù)，評(píng)估了鈣鈦礦太陽能電池中界面復(fù)合過程，并利用Me-4PACz實(shí)現(xiàn)了有效的界面鈍化，顯著提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

研究亮點(diǎn)包括實(shí)現(xiàn)了高達(dá)24%的光電轉(zhuǎn)換效率，并通過DFT計(jì)算驗(yàn)證了Me-4PACz與PVK表面之間的強(qiáng)靜電相互作用。這些發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)和制造更高效的鈣鈦礦太陽能電池提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Evaluation of interfacial photophysical processes by time-resolved optical spectroscopy in perovskite solar cells

期刊：Matter

DOI：10.1016/j.matt.2024.05.046

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/06/23/be4089de6d/

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