由于操作條件下的離子遷移,3D 有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 (pero-SCs) 固有地面臨嚴(yán)重的不穩(wěn)定性問(wèn)題。這種離子遷移不可避免地由晶格應(yīng)變下離子鍵的分解引起,并因過(guò)量電荷載流子的存在而加速分解。蘇州大學(xué)李耀文等人通過(guò)添加具有苯并咪唑陽(yáng)離子 (Bn+) 的有機(jī)鹽來(lái)探索 1D-3D 混合維鈣鈦礦材料。
Bn+可以誘導(dǎo)具有優(yōu)選取向的3D鈣鈦礦晶體生長(zhǎng),并形成空間分布在3D鈣鈦礦薄膜中的1D BnPbI3鈣鈦礦。
首次在多晶鈣鈦礦中觀察到對(duì)電場(chǎng)下晶格應(yīng)變有顯著影響的電致伸縮響應(yīng)。1D-3D鈣鈦礦可以有效抑制電致伸縮響應(yīng)和不平衡電荷載流子提取,提供具有增強(qiáng)離子鍵和更少多余電荷載流子的內(nèi)在穩(wěn)定晶格。
因此,基于pin 1D-3D的pero-SC的離子遷移行為在運(yùn)行條件下受到顯著抑制,顯示出超長(zhǎng)期穩(wěn)定性,在運(yùn)行3072小時(shí)后仍保持其初始功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)的95.3% ,同時(shí)實(shí)現(xiàn)具有無(wú)滯后光伏行為的出色 PCE。
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