Antecedentes y desafíos de la investigación: Perovskita texturizada de alta eficiencia/.Cuello de botella técnico de las células solares laminadas en silicio

1. La brecha entre el potencial tecnológico y la práctica industrial

Perovskita/.Las células solares laminadas de silicio se utilizan debido a la energíaLínea de producción madura de silicio cristalinoY lograrEficiencia de conversión de alta potencia..PCE(y se ha convertido en el foco de atención de los círculos académicos e industriales. En los últimos añosPCELos avances provienen principalmente de la optimización de la tecnología de gestión óptica, la mejora de la calidad cristalina de la Perovskita y la pasivación de defectos, el desarrollo de una sola capa molecular de Autoensamblaje selectivo de agujeros y la perovskita./.Capa de transmisión electrónica..C60) Estrategia de pasivación de la interfazProgreso.

Sin embargo, la mayoría de las estrategias de pasivación eficientes existentes se utilizan paraProceso de solución del sustrato planoA menudo es necesario realizar baterías de fondo de silicioTratamiento personalizado(como pulir extra o ajustar el tamaño de la pirámide). Esto yTecnología estándar de silicio IndustrialMorfología piramidal aleatoria utilizada (altura> 1 μm(mucho más grueso que el perovskita) hay un conflicto esencial, lo que dificulta la integración de estrategias eficientes enSustrato de silicio texturizado.

2. Los desafíos centrales de las baterías apiladas texturadas

Basado en silicio de textura de gran tamañoPerovskita texturizada/.Batería apilada de silicioAunque tieneVentajas de los costos de fabricaciónyExcelente efecto de gestión de la luz, pero en la implementación de Perovskita efectiva/ C60La pasivación de la interfaz se enfrenta a obstáculos técnicos clave, lo que resulta en una comparación con los dispositivos planos.Tensión de circuito abierto..COV) pérdidas superiores100 mV.

3. Mecanismos eléctricos para la pérdida de rendimiento

El análisis en profundidad muestra que la disminución del rendimiento de las baterías apiladas texturadas se debe a los siguientes problemas eléctricos:

• Efecto de desajuste de banda energética: Perovskita y capa de transmisión electrónicaDesviación de la gran banda guía..ΔEC, ETL) provoca un grave desequilibrio en la concentración de transportistas en el contacto superiorY este efecto se extiende a todo el volumen de Perovskita

• Pérdida compuesta de la interfaz: Desencadenado por un desequilibrio en la concentración de transportistasAlta tasa de compuesto de interfazQue conduce directamente a COVDisminución significativa

• Deterioro del rendimiento de transmisión: La concentración de transportistas medios en la capa absorbente está limitadaConductividad eléctrica interna, causando graves pérdidas de transmisión de transportistas y selectividad, que se manifiestan comoFactor de llenado..FF) bajo rendimiento

Equipo de investigación y resultados principales

Este estudio fue realizado porInstituto Alemán de investigación de sistemas solares fraunhofer..Fraunhofer ISE) deOsama Er-rajíProfesores ypor Stefan W. Glunz教授, y la Universidad de Ciencia y tecnología del rey abdullah..KAUST) deStefaan De WolfLos profesores lideran conjuntamente y los resultados de la investigación se publican en revistas internacionales. Ciencia. El equipo de investigación propuso con éxito una estrategia innovadora de ingeniería de interfaz, que mejoró considerablemente la Perovskita texturizada estándar industrial./.Rendimiento y estabilidad de las células solares laminadas en silicio.

Principales estrategias de investigación

• Método mixto de depósito de Perovskita en dos pasos: Compatible con sustratos de silicio texturados estándar industriales

• PDAITecnología de tratamiento de superficie: Introducción1,3 -El yoduro de dihidrógeno de diaminopropano se trata en la superficie de la perovskita, reduciendo la Perovskita y la capa de transmisión electrónica..C60Desviación de la banda Guía entre ellos e inducción de acumulación de electrones en toda la capa absorbente de Perovskita

Logros de la investigación y aspectos técnicos

Fig.4D

• Innovación central: el mecanismo de pasivación de los efectos de campo profundos de la acumulación electrónica

• Rompiendo la limitación de la pasividad de la interfaz tradicional de inhibir solo la recombinación de la interfaz,PDAIAcumulación de electrones significativos inducida en todo el interior de la capa absorbente de Perovskita

• Reducción exitosa de la Perovskita/ C60Desplazamiento de la banda guía de la interfaz..ΔEC, ETL), reducir las pérdidas compuestas de la interfaz

• Aumentar significativamente la conductividad eléctrica de la capa absorbente de perovskita, reducir drásticamente la pérdida de transmisión de transportistas y mejorar el rendimiento del factor de llenado.

• Avance en el hito de rendimiento del dispositivo

• Eficiencia de conversión de potencia..PCE(...)Llegar 33,1%Alcanzar un nuevo máximo de baterías apiladas texturadas

• Tensión de circuito abierto..COV(...)Hasta 2,01 VElimina los dispositivos texturados del pasado> 100 mVBrecha de rendimiento

• Factor de llenado..FF(...)Mejora significativa, confirmando la efectividad de la estrategia de reducción de pérdidas de transmisión

• El rendimiento de la arquitectura compatible con la industria es comparable al de los dispositivos de mantenimiento de registros actuales.

• Excelente estabilidad y potencial de aplicación industrial

• obtenerCertificado31,6%EstabilidadPCEMostrar el valor de la aplicación práctica

• PDAIEl procesamiento mejora significativamente la estabilidad operativa a largo plazo del dispositivo al inhibir la migración de iones.

• Excelente desempeño en entornos al aire libre calientes y húmedos y pruebas de humedad y calor a lo largo de la costa del mar rojo.FFyCOVLa pérdida tiene una buena resistencia

• La estrategia muestra reproducibilidad entre diferentes instituciones de investigación y demuestra la viabilidad de la industrialización.

Pasos experimentales y procesos de proceso

Fig.4B

1. Preparación de baterías de fondo de silicio texturizado

adoptar250 μmGruesopObleas de silicio de zona flotante de tipo (resistencia eléctrica)1 Ω· cm）， 利用KOHLa solución realiza una textura piramidal aleatoria de doble cara estándar industrial para formar1-4 μmEstructura piramidal de altura. Después de la limpieza química húmeda por ozono, se tomaPECVDLa tecnología deposita características en ambos lados/.Capa pasiva de silicio amorfo dopado..~ 27 nm) y salpicado en la parte delantera y trasera, respectivamenteITOCapa reorganizada..20 nm) con el completoITO/AgEstructura de electrodos. Finalmente, el láser de obleas fue grabado como2,2 x 2,2 cm²O2,5 x 2,5 cm²Sustrato, reservado1 x 1 cm² ITOLa almohadilla sirve como zona activa.

2. Tecnología de depósito mixto de baterías superiores de Perovskita

El sustrato de silicio se limpia con etanol yUV/Después del tratamiento con ozono, se deposita primero con recubrimiento giratorio.El Me-4PACzCapa de transporte de agujeros. La capa absorbente de Perovskita se utilizaEvaporación híbrida innovadora en dos pasos/.Método de pintura giratoriaPreparación:I)CoevaporaciónPbI₂/ CsXEsqueleto inorgánico..~ 550 nm), (2)Recubrimiento giratorio dinámicoFAI/FABrSolución de haluro orgánico (que contiene una pequeña cantidad de cristalizador de urea) y mediante ajusteFABr/FAIBrecha de banda objetivo de control proporcional..1.67 O1,70 eV). En el aire después de terminar100°CRecolocación 10 Min.

3. PDAIImplementación de la estrategia de pasivación de interfaz

Después de la formación del mineral de calcio y titanio, se introdujoTecnología innovadora básica-1,3 -Yoduro de dihidrógeno de diaminopropanoPDAI) tratamiento de superficie.PDAISoluble en clorobenceno/.En una mezcla de disolvente de propanol, se puede pasar porRecubrimiento giratorio o sumergidoDepósito de forma (el método de inmersión muestra una buena escalabilidad), seguido100°CRecolocación 3 Minutos para lograr la Perovskita/ C60Pasivación profunda del efecto de campo de la interfaz.

4. Construcción de electrodos y capas ópticas

completarPDAIDespués del tratamiento, la evaporación al vacío secuencialC60Capa de transmisión electrónica..de 18 nm),ALDSedimentaciónSnOₓ Capa de amortiguación..15-30 nm,80°C), óxido conductor transparente en la parte superior del chorro de blindaje..ITOOinformación), evaporaciónAgElectrodos superiores..de 650 nm), evaporación térmica finalMgFₓ Capa antirreflectante..140 nm). Todos los procesos de evaporación son monitoreados con precisión por microequilibrios de cristal de cuarzo.

5. Evaluación y encapsulamiento de la estabilidad

Para evaluar la estabilidad a largo plazo, se adoptafotovoltaicoConecta la batería con pulpa de plata y la encapsula de grado industrial. La estructura de encapsulamiento incluye vidrio solar,TPUEncapsulante yPIBSellador de borde, en su conjunto en laminadora de vacío120°CTratamiento 20 Minutos para garantizar un excelente rendimiento de protección ambiental.

Resultados y caracterización de la investigación

División del orden cuasi fermilano(QFLS)Análisis de imágenes

QFLSTensión de circuito abierto para cuantificar materiales(COV)Potencial para ayudar a los investigadores a comprender las fuentes de pérdidas compuestas no radiantes y evaluar el impacto de los diferentes procesos en las propiedades de los materiales, proporcionando evidencia para la ingeniería de interfaz y la optimización de materiales.

División de orden cuasi Fermi de películas delgadas de Perovskita de referencia(iVOC)La imagen muestra una gran volatilidad espacial y una desviación estándar.(σ)para38 mV, la media es1,23 V. después PDAIDespués del tratamiento,iVOCLa uniformidad espacial ha mejorado significativamente.σBajar a26 mV, promedioiVOCAumenta20 mVAlcanzar1,25 V, lo que indicaPDAITiene leves características de pasivación química. En la deposiciónC60Después, con referencia a la pilaiVOCdescenso80 mVA1,15 VY más ampliamente distribuido(σ = 65 mV), pero PDAIPila pasivadaiVOCMantener en1,23 VY la distribución es más estrecha(σ = 17 mV).

Figura 3ASe muestran referencias yPDAIPelícula de Perovskita tratadaiVOCImágenes.

Para dominar con precisión los materialesQFLSCaracterísticas y evaluación rápida de su potencial,EnlitechdeMapeador QFLSEl instrumento de detección de División de orden cuasi feimi es ideal.. puede ser extremadamente rápido..QFLSLa imagen no llega 3 Segundos,Pseudo J-VLa curva no llega 2 Min) proporciona intuitivoQFLSImagen visual y medicióniVOC,Pseudo J-V,PLQYYEL-EQEY otros parámetros clave. Esto no solo ayuda a los investigadores a predecir rápidamente los límites de eficiencia de los materiales, sino que también puede ver de un vistazo la distribución de la calidad de los materiales y el orden de cuasi - Fermi a través de la visualización, lo que mejora considerablemente la eficiencia de la investigación y el desarrollo.

J-VMedición de la curva

Se utiliza para evaluar directamente los parámetros clave de rendimiento de las células solares. PseudoJ-V (pseudo-J-V)La curva se utiliza para cuantificar la resistencia en serie de los dispositivos.(RS)Y pérdidas de transmisión.

A travésPDAIEstrategia, dispositivo PCEdesde29,1%Ascender a32,3%Entre ellos COVdesde1,83 VAumentar a1,94 V,FFdesde79,4%Ascender a81,6%. los dispositivos de grabación han alcanzado aún más 33,1%dePCEy2,01 VdeCOV.

PseudoJ-VLa medición muestra,PDAIDespués del tratamiento, el factor pseudo - relleno(pFF)Con la realidadFFLas diferencias se derivan de los dispositivos de referencia6%Disminución significativa a3%. Al mismo tiempo,Punto de potencia(MPP)Resistencia en serie(RS)También de 6 OM-El centímetro cuadrado se reduce a 3 OM-Centímetros cuadrados. Esto muestraPDAISe reduce principalmente regulando la densidad de transportistas.RSLa contribución no AOM reduce así las pérdidas de transmisión.

Figura 4D Mostrando células solares laminadasJ-VCurva, suPCEAlcanzar33,1%,COVpara2,01 VDestaca el avance en el rendimiento de esta estrategia de Investigación.

Figura 3E Dibuja la referencia yPDAIPasivado de células solares laminadasJ-V, pseudoJ-VY deducciónJ-VCurva, que se muestra intuitivamentePDAICómo reducirlopFFyFFLa brecha entre ellos demuestra su eficacia para reducir las pérdidas de transmisión.

Fig. S17A Proporciona ademásPDAITratamiento y ningunoPDAILos dispositivos procesados se escanean hacia adelante y hacia atrás.J-VLa curva y sus parámetros fotovoltaicos detallados muestran claramentePDAIEnCOV,FFyPCEMejora en.

Hacer precisoJ-VMedición de curvas, especialmente para nuevas generaciones de células solares como la Perovskita/.Baterías laminadas de silicio,Enlitechde SS-X AM1.5GSimulador de luz solar espectral estándar Puede proporcionarA+Precisión espectral de grado y excelente estabilidad. Con él IVS-KA6000Software de prueba integralNo solo puede ejecutar positivo/.inversoIVEscaneo y pruebas multicanal, másNRELFunción de detección asintomática.SS-XCombinarSS-IRISTecnología que permite ajustar automáticamente la intensidad de la luz sin cambiar el espectro, soportandoSun-VocY otras pruebas complejas.

EQEmedición

Las mediciones se utilizan para determinar la eficiencia de la recolección de corriente de las células solares bajo diferentes longitudes de onda de luz y evaluar la coincidencia de corriente entre las células apiladas.

PDAIDespués del procesamiento, el dispositivo Densidad de corriente de cortocircuito(JSC)Se mantiene sin cambiosEste resultado yEQELos resultados son consistentes con los resultados de la medición de la reflectividad. El equipo de investigación también pasó de la brecha de banda de Perovskita1,67 eVAjustar a1,70 eVPara lograr una mejor coincidencia de corriente, lo que mejora aún más el rendimiento del dispositivo.EQELa estabilidad de la curva también demuestra indirectamente que la estabilidad a largo plazo del dispositivo no se ve afectada.

Fig. S17B Presenta referencias yPDAIProcesado de dispositivosEQELos resultados de las mediciones muestran que las curvas de respuesta espectral de los dos son similares y apoyanJSCObservación consistente.

Fig. S17C Se muestran los resultados de las mediciones de reflectividad correspondientes, lo que verifica aún más la comparación en la gestión óptica.

Fig. S23A Se muestran diferentes brechas de banda..1,67 eVy1,70 eV) de dispositivosEQELas mediciones enfatizan cómo el ajuste de la brecha de banda afecta el borde de absorción espectral de la batería de Perovskita para lograr una coincidencia de corriente.

Enlitechde QE-RSistema de medición de eficiencia cuántica Es una herramienta de confianza en la investigación fotovoltaica, con su repetibilidad y precisión, ampliamente utilizada para superar 500 Cuatro laboratorios de investigación fotovoltaica y fueron1000Múltiples artículosSCICitas de tesis, incluidas revistas insignia como Nature y science.QE-REl sistema está especialmente diseñado con un amplificador de bloqueo de fase doble independiente, que puede medir con precisión la eficiencia cuántica de las células solares multiunión, incluida la perovskita./.Células solares laminadas de silicio cristalino. OfreceEQE,IPCE,SR,IQEY la reflectividad, y puede realizar cálculos de integración de corriente.

UPSyAM-KPFMmedición

Espectro de energía electrónica ultravioleta(UPS)Función de trabajo para analizar películas finas(Wf)Potencial de ionización(IP)Para estudiar la Perovskita/ C60La banda de energía de la interfaz está alineada. Microscopio de fuerza de sonda Kelvin de ajuste de amplitud(AM-KPFM)Se utiliza para verificar los cambios en la función de trabajo y observar la uniformidad de la distribución del potencial superficial.

UPSLa medición muestra,PDAIFunción de trabajo de la película de Perovskita pasivada(Wf)Más que la muestra de referencia270 mV(desde4,49 eVAumentar4,76 eV). potencial de ionización(IP)Los cambios indican la formación de un dipolo. Esta formación de dipolos conduce aC60Desplazamiento de la banda de energía en la interfaz de la muestra de referencia180 mVMinimizar a70 mV.AM-KPFMLos resultados también muestranPDAIDespués del tratamiento, la distribución del potencial superficial es más uniforme.

Figura 2A Presenta referencias yPDAITratamiento de la región de corte electrónico secundario de la película delgadaUPSResultados de la medición.

Figura 2C Muestra referencias yPDAIPelícula tratada conC60Mapa de banda de energía.

Fig. S9G A través deAM-KPFMLos resultados de las mediciones muestran una referencia yPDAIDistribución de la función de trabajo de la película tratada.

DFTcálculo

El cálculo se utiliza para una comprensión profunda desde el nivel teórico.PDAIEl mecanismo y la dirección de la formación de dipolos moleculares en la superficie de la perovskita.

DFTRevelación computacionalPDAILas moléculas tienen 8,27 DMomento dipolo. El estudio encontró que,PDAISuperficie de Perovskita con enriquecimiento orgánico (evaporación mixta utilizada en este estudio)/.La superficie producida por el método de recubrimiento giratorio) cuando interactúaInducir una direcciónC60Dipolo positivoEsto conduce a un aumento de la función de trabajo. Esto es consistente con la tendencia al aumento de la función de trabajo observada experimentalmente.

Figura 2D MuestraPDAIEstructura química y mapa de energía potencial electrostática de la molécula.

Figura 2F MuestraPDAICon terminales orgánicasMAPbI3Diferencias en la estructura optimizada y la densidad de carga inducida después de la interacción.

Figura 2G PresentadoPbI2-Terminales yMAI-TerminalMAPbI3Si hay o noPDAIFunción de trabajo computacional en el caso.

Análisis del tiempoPL (TRPL)Y el espectro de absorción transitorio(TA)

Fotoluminiscencia analítica en el tiempo(trpl)La medición se utiliza para desacoplar el proceso competitivo de transferencia de carga de interfaz y recombinación de carga de interfaz. Absorción instantánea(TA)El espectro se utiliza para estudiar en detalle la dinámica del portador y las señales de Estado de trampa no emisores a escala de tiempo nanosegundo.

conC60La vida útil diferencial de la muestra de referencia es de~ 1 μsAlcanza el período de plataforma, en comparación con ningunoC60Las muestras de referencia se reducen en un orden de magnitud, lo que indica que la composición de la interfaz domina la dinámica. Por el contrario,ClásicosPDAIProcesado y conC60La pila muestra que el período de la Plataforma de vida diferencial es de aproximadamente~ 10 μs, sinC60Cuando~ 13 μs, lo que demuestra fuertementeLa composición de la interfaz en la pila de objetivos se reduce significativamente.TALos resultados de las mediciones muestran además que la señal de portador de trampa poco profunda de larga vida presente en la muestra de referencia se encuentra enPDAIDesapareció después del tratamiento.PDAIEl procesamiento hace referencia/ C60ApiladoTALa vida media ponderada del portador de blanqueamiento de brecha de banda es de27 nsAumentar a53 ns, confirmadoCOVLa razón principal de la mejora es la disminución de la composición de la interfaz.

Figura 3B Se muestran referencias yPDAIAnálisis del tiempo de procesamiento de películas finasPLCurva de atenuación.

Fig. 3D Presenta la referencia yPDAICurva de atenuación de blanqueamiento de brecha de banda de la película tratada.

Soles-VOCmedición

Se realiza en condiciones de circuito abierto, evitando la extracción de carga eléctrica, obteniendo pseudoJ-VSe considera que la curva no tiene pérdida de transmisión y se puede utilizar para cuantificar la resistencia total de la serie(RS).

Las mediciones revelaron que, aunque el factor pseudo - relleno(pFF)Mantener en85%Sin cambios, pero pFF-FFLa diferencia esPDAIDe dispositivos de referencia en dispositivos pasivados6%Bajar a3%. Por lo tanto, en el punto de potencia(MPP)Resistencia en serie(RS)El valor calculado disminuyó significativamente,desde 6 OM-El centímetro cuadrado cae 3 OM-Centímetros cuadrados. evaluar a diferentes tensiones de operaciónRSEl dispositivo objetivo muestra una pendiente más pequeña, enfatizandoPDAISe reduce principalmente ajustando la densidad de transportistas.RSContribuciones no aom.

Figura 3E Muestra referencias yPDAIPasivado de células solares laminadasJ-V, pseudoJ-VY deducciónJ-VCurva.

Fig. S14 Dibuja la referencia yPDAIEl dispositivo del procesador bajo diferentes tensiones de operaciónRSCurva.

Extracción de carga asistida por sesgo(BACE)medición

Se utiliza para cuantificar la concentración de iones móviles en células solares, lo que es crucial para comprender la estabilidad operativa a largo plazo de los dispositivos de perovskita.

Después de la prueba de estabilidad,Concentración de iones móviles en dispositivos de referencia(6,5 x 10^17 cm)¿⁻ qué?³(...)Es el dispositivo objetivo(2,6 x 10^17 cm)¿⁻ qué?³(...)Casi tres veces. Esta puede ser una razón clara para la degradación acelerada de los dispositivos de referencia. Los resultados muestran quePDAIPerovskita modificada/ C60La interfaz puede fijar eficazmente la migración de iones, mejorando así la estabilidad operativa del dispositivo.

Fig. S26A, B Presenta células solares de referencia representativas yPDAILas células solares pasivadas antes y después de la prueba de estabilidadBACEResultados de la medición.

Otras caracterizaciones

Pruebas de estabilidad al aire libre y calor húmedo Verificar la fiabilidad a largo plazo del dispositivo en el entorno de operación real.PDAILos dispositivos pasivados muestran estabilidad en el entorno al aire libre a lo largo de la costa del Mar rojo, en pruebas de humedad y calor.PCELa tasa de retención en relación con el rendimiento inicial es de73,7%Ascender a83,4%, un aumento significativoFFyCOVResistencia a la atenuación.(Figura 4F, Figura S27)

XEspectro fotoelectrónico de rayos XXPS(...) confirmarPDAILa adsorción exitosa de moléculas en la superficie de la Perovskita interactúa con la química. DetectadoPDAISeñales características moleculares,C-NMejora de la señal de clave,N 1s,Pb 3dyI 3DEl nivel de energía central se desplaza hacia la energía de Unión baja, lo que confirmaPDAITiene una interacción efectiva con la superficie de perovskita.(Figura S5A-D)

Caracterización estructural..XRD, GIWAXS, STEM(...) verificaciónPDAIEl tratamiento no afecta la integridad de la estructura cristalina de la perovskita. Se confirma que no se ha formado una fase Perovskita de baja dimensión en el sistema,3DLa estructura de la Perovskita se mantiene sin cambios en la interfaz.PDAIEl tratamiento no tuvo un impacto significativo en la morfología de la perovskita.(Figura S6A-G, Figura S7C-E)

Microscopio electrónico de barrido (sem)SEM(...) Observar la morfología de la sección transversal del dispositivo y la estructura de la superficie de la película de perovskita. Se confirma que la estructura de cada capa es clara,PDAILa adición no causó cambios en el tamaño aparente del grano de Perovskita y mantuvo una buena homogeneidad de la película.(Figura 4B, Figura S8A-B)

Espectro de terahertz y corriente de restricción de carga espacial..SCLC(...) Medir la movilidad de los transportistas y la densidad de defectos y comprender el mecanismo de mejora de la conductividad eléctrica. La movilidad de los transportistas se mantiene en niveles similares..16,5-18,5 cm² / Vs), la causa fundamental del aumento de la concentración de electrones a la disminución de la resistencia en serie, la densidad de defectos varía de1,55 × 10,15Bajar1,15 × 10 ^ 15 cm ^ -3.(Figura S15, Figura S16A-B)

Conclusiones del estudio y resumen de los resultados

El desarrollo exitoso de la investigación se basa en1,3 -Yoduro de dihidrógeno de diaminopropanoPDAI(...)La estrategia de pasivación mejora significativamente la textura estándar industrial de la Perovskita a base de silicio./.Eficiencia y estabilidad de las células solares laminadas en silicio.

Rendimiento récord del dispositivo

Implementación de dispositivos33,1%Eficiencia de conversión fotoeléctricaPCE(...) y2,01 VTensión de circuito abierto..COV(...)Entre ellosEstado estable certificadoPCELlegar31,6%Esto hace que el rendimiento de las baterías laminadas a base de silicio texturizado sea el mismo que el récord actual de las baterías laminadas planas, lo que demuestra la viabilidad de lograr una pasivación eficiente en sustratos industriales complejos y supera los desafíos de pasivación planteados por la Alta superficie.

Innovación básica: mecanismo de pasivación de efectos de campo profundos

PDAIIngeniería de la función de trabajo a través En Perovskita/ C60El momento dipolo positivo inducido por la interfazDesviación de la banda guía..ΔEC, ETL) del dispositivo de referencia180 mVReducido al dispositivo objetivo70 mV. El avance clave radica en la "pasivación de los efectos de campo profundo" Ampliar la acumulación electrónica aTodo el material de la capa absorbente de Perovskita, que hace que la concentración media de electrones dentro de la capa absorbente pase de la simulada1 × 10 + 14Ascender a4 × 10 ^ 15 cm ^ -3. Esto es notableMejora la conductividad eléctrica de la capa absorbente y reduce la pérdida de transmisión del portador, se convierte en un factor de relleno..FF) La principal fuerza impulsora de la mejora.

Excelente estabilidad a largo plazo

Dispositivos en el entorno al aire libre a lo largo de la costa del Mar Rojo Operaciones continuas superan1000Horas para mantener una salida estable, prueba de humedad y calor..85°C, 85%RH, 1000En horas,PCERelativo al rendimiento inicialLa tasa de retención73,7%Ascender a83,4%.PDAIEl tratamiento es efectivoPerovskita fija/ C60Migración de iones en la interfazSe reduce considerablemente la concentración de iones móviles y se mejora fundamentalmente la estabilidad operativa del dispositivo.

Potencial de aplicación industrial

La estrategia es compatible con la industriaDeposición mixta en dos pasosEmparejamiento, adecuado para sustratos de silicio texturados de gran tamaño piramidal. El estudio ha sido verificado a travésMétodo de inmersiónSedimentaciónPDAISu mecanismo de acción permite mejorar con éxito sus propiedades en una variedad de composiciones de perovskita.

Referencia documental de Science doi: 10.1126 / science.adx1745

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