理解和量化界面处的电荷收集对于优化太阳能电池性能至关重要,尤其是在界面损耗日益限制器件效率的背景下。尽管其重要性不言而喻,但界面收集效率难以通过常规测量直接评估。
本文提出了一种基于弱吸收与强吸收条件下内量子效率(IQE)的新型分析方法,用于计算光电子参数。该方法能够确定有意义的物理参数,如平均收集效率和前表面收集效率,揭示钙钛矿太阳能电池中不完美的载流子收集现象。通过将该方法应用于有无电子传输层的器件,清晰地展示了界面提取效率的差异,凸显了该方法的实用性。结果表明,总收集效率无法通过简单的电子与空穴收集模型(乘法或加法)描述,而是由提取速度主导的更为复杂的相互作用所决定。
所提出的方法无需依赖瞬态技术或传统假设完美载流子提取的IQE模型,即可快速评估器件界面性能。
文章亮点:
1.新型IQE线性化分析方法:通过强吸收与弱吸收极限下的IQE线性拟合,直接提取界面收集效率 fc(0)及其空间梯度,无需依赖瞬态测量或理想化假设。
2.揭示界面提取不完美性:在多种钙钛矿体系(CsPbI₃、MAPbI₃、FAPbI₃)中均发现 fc(0)<1,证明界面提取存在显著损失,尤其在无ETL器件中 f c(0) 降至0.6。
3.普适性强且实验友好:方法适用于任意传输机制(扩散、双极扩散),仅需稳态EQE与反射率数据,为界面工程提供了快速诊断工具。






K. Taretto, H. Heffner, J. R. Bautista-Quijano, et al. “ Simple Detection of Imperfect Charge Extraction at Contacts – Application to Perovskite Solar Cells.” Adv. Energy Mater. (2025): e04734.
https://doi.org/10.1002/aenm.202504734
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/20/50010475.html

