
控制钙钛矿晶体生长,从而形成薄膜形貌,一直是钙钛矿光伏发展的基础。MAPbI3钙钛矿一直是此类半导体的主力材料,其成分相对简单,效率高,吸引了工业规模生产。尽管如此,其不稳定性阻碍了其进一步开发利用。鉴于此,帕维亚大学Giulia Grancini在期刊《Joule》上发文“Reducing the MAPbI3 microstrain by fast crystallization”探讨了不同类型和时间的反溶剂对MAPbI3钙钛矿结晶的影响。这种方法能够控制晶体微应变,同时降低不必要的陷阱密度。这种效应影响了器件性能,使MAPbI3太阳能电池的功率转换效率接近22%。重要的是,证明了高效的MAPbI3钙钛矿太阳能电池也是稳定的。太阳能电池在85 °C下运行900小时后效率仅损失10%,这使得基于MA的钙钛矿太阳能电池重新成为有前途的光伏技术之一。



创新点:
快速结晶方法开发了一种快速结晶方法,通过溶剂处理在薄膜形成过程中诱导快速结晶,从而减少钙钛矿晶格微应变和陷阱密度。
高效率太阳能电池使用这种方法制备的MAPbI3太阳能电池效率接近22%,并且在85°C下经过900小时后效率损失不到10%。
稳定性提升证明了高效的MAPbI3太阳能电池也是稳定的,首次在不使用中间层或体积添加剂的情况下,在IEC 61215湿热测试中保持了90%的初始效率。
未来展望:
局限性尽管取得了显著进展,但钙钛矿材料的不稳定性仍然是其进一步利用的主要障碍。
下一步工作未来的研究方向可能包括结合理想的MAPbI3晶体取向与低结构微应变的策略,以进一步提高MA基器件的性能。
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