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杨金鑫&魏展画最新AEM:通过按需喷墨印刷进行定量表面钝化可实现高效钙钛矿太阳能电池

发布者:杨金鑫  时间:  浏览:2024-05-07 11:17:44

2024430日,我院杨金鑫&魏展画团队在期刊Advanced Energy Materials(中科院一区,IF:27.8)发表题为“Quantitative Surface Passivation Through Drop-on-Demand Inkjet Printing Enables Highly Efficient Perovskite Solar Cells的研究论文。

研究表明,在钙钛矿上界面沉积钝化层是提高钙钛矿太阳能电池效率和长期稳定性的有效方法。而旋涂法是沉积钝化层最典型、最流行的方法。然而,旋涂法浪费了大量的钝化剂材料,因此无法获得钝化剂用量与器件性能之间的定量关系。鉴于此,杨金鑫&魏展画团队通过按需喷墨印刷开发了一种定量沉积方法,以研究2-金刚胺盐酸盐(2-ADAHCl)沉积表面密度对器件性能的影响,发现这对器件性能有显着影响。1.1 µg cm−2的低沉积表面密度无法达到其最佳钝化能力。相反,10.1 µg cm−2的过量沉积表面密度会导致钙钛矿/空穴传输层界面处的能级失配和大串联电阻,从而导致器件性能较差。在2.5 µg cm−2的最佳沉积表面密度下,钙钛矿表面缺陷得到极大抑制,钙钛矿与HTL之间的界面接触得到改善。最后,钙钛矿太阳能电池的效率达到了24.57%,并提高了运行和环境稳定性。这项工作为优化钝化剂沉积量以实现高性能钙钛矿太阳能电池提供了一种创新思路。

该研究工作在杨金鑫博士和魏展画教授指导下,由我校硕士研究生谭莉和蒋恒屹等共同完成,研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、厦门市自然科学基金以及华侨大学科研基金的资助。

论文链接https://doi.org/10.1002/aenm.202400549