阳离子稳定钙钛矿

Ding, Yong; Ding, Bin; Shi, Pengju; Li, Yahui; Turnell-Ritson, Roland Christopher; Syzgantseva, Olga A.; Yavuz, Ilhan; Xia, Ming; Yu, Ruohan; Maria, A. Syzgantseva; Audinot, Jean Nicolas; Miao, Xiaohe; Liao, Xiaobin; Li, Jiantao; Dörflinger, Patrick; Dyakonov, Vladimir V.; Liu, Cheng; Yang, Yi; Tao, Li; Brooks, Keith G.; Slonopas, Andre; Pan, Jia Hong; Zhang, Lei; An, Qinyou; Rong, Yaoguang; Peng, Jun; Ding, Liming; Shi, Enzheng; Mai, Liqiang; Dai, Songyuan; Zhao, Kangning; Sheng, Jiang; Wang, Rui; Van Muyden, Antoine P.; Nazeeruddin, Mohammad Khaja

阳离子稳定钙钛矿

85°C 高湿 1900 小时

原位形成的[MTTZ]+阳离子提升碘空位形成能，同时抑制非辐射复合、热分解与相分离，使钙钛矿薄膜在高温高湿下保持长期稳定。

Ding Y. · Ding, Bin · Shi, Pengju · Li, Yahui · Turnell-Ritson, Roland Christopher · Syzgantseva, Olga A. · Yavuz, Ilhan · Xia, Ming · Yu, Ruohan · Maria, A. Syzgantseva · Audinot, Jean Nicolas · 缪晓和 · Liao, Xiaobin · Li, Jiantao · Dörflinger, Patrick · Dyakonov, Vladimir V. · Liu, Cheng · Yang, Yi · 陶李 · Brooks, Keith G. · Slonopas, Andre · Pan, Jia Hong · Zhang, Lei · 安琴友 · Rong, Yaoguang · Peng, Jun · 丁黎明 · 师恩政 · 麦立强 · Dai S. · Zhao Kangning · 盛江 · 王睿 · Van Muyden, Antoine P. · Nazeeruddin M.K.

Science 2024

参数信息

认证效率: 23.2 %
稳定效率: 23.0 %
MPP追踪后效率保持率: 87.0 %

技术优势

抑制离子迁移

原位形成的[MTTZ]+阳离子增大碘离子和铯离子的迁移势垒，从根源上减缓器件退化。

抑制热分解与相分离

阳离子作用同时抑制了薄膜的热分解和相分离过程，保证高温高湿下的长期稳定性。

大面积组件高效

27.2 cm²孔径面积组件实现23.2%认证效率，说明该策略可扩展至实用尺寸。

应用场景

钙钛矿太阳能组件：制造大面积、长寿命钙钛矿组件，推动商业化。
光伏稳定性：提升高温高湿下运行稳定性，延长组件寿命。
钙钛矿薄膜：获得缺陷少、抗离子迁移的高质量钙钛矿薄膜。
钙钛矿前驱体：使用含[MTTZ]+阳离子的前驱体溶液简化工艺。