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钙钛矿材料体相和表面缺陷对光电转换效率和长期稳定性起着至关重要的作用,这些缺陷不仅会散射载流子,产生非辐射复合损失,也作为水和氧的主要反应活性点,导致设备性能退化。减少载流子的缺陷数量和捕获能力(捕获半径)是减弱载流子散射的两种有效途径。

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陕西师范大学刘生忠教授团队通过深能级瞬态谱探索全无机CsPbI确定了系统的缺陷活化能和缺陷类型CsPbI3中的主要缺陷类型是PbI/IPb反向缺陷对和Pbi间隙缺陷设计了具有永久偶极矩的氟化物界面终端。氟化物的高极性增加了钙钛矿材料的介电常数,改变了钙钛矿膜的介电响应,降低了缺陷与载流子之间的静电力。进而降低缺陷捕获能力,促进载流子的高效传输。同时,氟化物强疏水保护钙钛矿膜免受水分侵入由于介电屏蔽效应与疏水增强效应的协同作用,制备了CsPbI3.钙钛矿电池的光电转化效率达到20.5%。未密封装置储存在空气中1万个 h之后,它仍然可以保持90%的初始效率,显示出优异的环境稳定性

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题为相关研究成果Polar Species for Effective Dielectric Regulation to Achieve High-Performance CsPbI3 Solar Cells发表在国际顶级期刊上的《Advanced Materials》上。我院刘生忠教授、赵婉永副教授是共同通讯作者,张静茹博士生是第一个

来源:陕西师范大学

论文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202202735

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