调谐耗尽区的钙钛矿电池

光照下离子迁移被抑制

通过在钙钛矿层内部构建可控掺杂深度的耗尽区，形成内建电场同时抑制碘离子迁出并增强载流子分离。

Shen, Zhichao · Han, Qifeng · Luo, Xinhui · Shen, Yangzi · 王言博 · 袁永波 · 张懿强 · Yang Yang Michael · 韩礼元

Nature Photonics 2024

具体参数

认证光电转化效率

{'zh': '24.6', 'en': '24.6'} %

效率保持率（1920h MPP）

{'zh': '88', 'en': '88'} %

效率恢复率（暗态恢复）

{'zh': '94', 'en': '94'} %

效率损失（循环10000h）

{'zh': '2', 'en': '2'} %

技术优势

光照下离子不跑了

通过在钙钛矿层内部创建耗尽区，形成内建电场抵消了碘离子向外的迁移，从而提升器件工作稳定性。

长时间运行不衰减

在最大功率点连续光照1920小时后仍保持88%以上效率，且在12000光暗循环后损失低于2%。

暗态静置可恢复

器件在夜间静置后效率自动恢复至初始值的94%以上，展现出可逆的抑制机制。

应用场景

• 钙钛矿太阳能电池：提供一种抑制离子迁移的掺杂策略，提升钙钛矿电池光照稳定性。
• 光伏组件：该稳定性方案可放大至组件层级，适应实际工作条件下的长期使用。
• 可再生能源系统：高稳定性钙钛矿光伏可降低更换频率，提高可再生能源系统可靠性。
• 柔性光电器件：离子迁移抑制策略兼容柔性基底，助力可穿戴和便携式光电器件。