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Eu-pyP/MAPbI3铕卟啉配合物掺杂钙钛矿膜的器件提高钙钛矿太阳能电池水热稳定性
发布时间:2021-03-24     作者:axc   分享到:

文将将稀土Eu卟啉配合物(Eu-pyP)掺杂到MAPbI3钙钛矿前驱体溶液中,成功地构造了2D结构(Eu-pyP)0.5MAn-1PbnI3n+ 1,且2D结构的钙钛矿镶嵌在3D多晶薄膜的晶界处,很好的钝化了晶界处的缺陷。基于Eu-pyP掺杂的钙钛矿膜的器件效率可达18.2%。此外,发现Eu-pyP配合物修饰的器件在提高钙钛矿太阳能电池水热稳定性的同时,还可以提高对紫外光的稳定性。

〖图文解说〗

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图一. 2D-3D混合钙钛矿的示意图及Eu-pyP处理MAPbI3中间体构造2D-3D阶梯状钙钛矿的过程。

**通过Eu-pyP对钙钛矿MAPbI3中间体处理,构造了2D-3D阶梯状结构。

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图二. XRD和SEM 证明Eu-pyP对MAPbI3中间体处理得到的2D-3D结构 

 通过XRD证明Eu-pyP对MAPbI3中间体处理后,确实形成了2D-3D混合结构,接着用SEM证明了2D-3D阶梯混合钙钛矿结构的形成。

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图三. 基于Eu-pyP对MAPbI3中间体处理得到的膜的器件的光电性能。

Eu-pyP对钙钛矿表面处理后,电池效率略有降低。但是由于2D钙钛矿形成提高电池的水和热稳定性。

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图四. 将Eu-pyP直接掺杂到MAPbI3的前驱体溶液中,构造2D-3D混合钙钛矿的过程及其器件的光电性能

 将Eu-pyP直接掺杂到MAPbI3的前驱体溶液中,发现2D片状结构镶嵌在3D钙钛矿的晶界处,对其光电性能有略微的影响。但由于Eu-pyP修饰的MAPbI3器件缺陷减少,其迟滞有所降低。

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图五. 基于掺杂Eu-pyP的MAPbI3的器件在不同条件下的稳定性

由于Eu-pyP对紫外光有一定的抵抗力,而中间体处理使得大部分Eu-pyP裸露在钙钛矿表面,对光稳定性几乎没有贡献,而掺杂到体相内可以充分吸收紫外光,从而在提高电池水热稳定性的同时,还可以提高紫外线的稳定性。


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