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此外,郸魏器件在光照以及暴露在空气中时展现出卓越的长时间稳定性,郸魏在60℃的氩气环境下持续光照500小时,其效率可以保持为初始值的97.2%,即使在环境空气中光照测试500小时以上,未封装器件的PCE也仅仅降低3.8%。该研究成果以题为Vapor-fumigationforrecordefficiencytwo-dimensionalperovskitesolarcellswithsuperiorstability发表于著名能源期刊EES上【图文导读】图一二维钙钛矿材料的制备与表征(a)MA2PbI4钙钛矿薄膜的制备示意图(b)BA2PbI4、县农项目PbI2模板和MA2PbI4的XRD图谱(c、县农项目d、e)分别表示BA2PbI4、PbI2模板和MA2PbI4对应的SEM图(f)PbI2模板、BA2PbI4和MA2PbI4薄膜的吸收光谱与MA2PbI4的PL发射谱图二BA2PbI4和MA2PbI4的计算结构参数与电子结构(a、d)BA2PbI4和MA2PbI4的结构示意图(b、e、c、f)分别表示单层BA2PbI4和MA2PbI4和块体BA2PbI4和MA2PbI4的DOS分析图三二维钙钛矿器件表征(a)BA2PbI4和MA2PbI4薄膜沉积在FTO衬底上的I-V特性曲线,插图为相关器件结构(b)揭示VTFL扭结点行为的MA2PbI4器件的暗态I-V曲线(c)储存于不同时间间隔、湿度为70%环境下的MA2PbI4的XRD谱图四二维钙钛矿太阳能电池的制备与表征(a)PSCs的结构示意图(b)基于MA2PbI4完整器件的SEM截面图(c)MA2PbI4太阳能电池在反向扫描和正向扫描的J-V曲线(d)器件的积分电流和相应的EQE(e)MA2PbI4太阳能电池在偏压为0.80V下电流密度及PCE与时间之间的函数图像(f)基于MA2PbI4器件的PCE分布直方图图五MA2PbI4太阳能电池的稳定性表征(a)未封装的MA2PbI4太阳能电池在相对湿度为55%的黑暗环境下的长时间稳定性(b)MA2PbI4器件在60℃不同气氛下的连续光照稳定性【小结】本文成功地采用气相熏蒸法制备出高PCE的二维MA2PbI4钙钛矿太阳能电池,该太阳能电池无论处于黑暗还是光照下都展现出极佳的长期稳定性。
村垃文献连接:Vapor-fumigationforrecordefficiencytwo-dimensionalperovskitesolarcellswithsuperiorstability(EES,2018,DOI:10.1039/c8ee02284d)【团队介绍】刘生忠教授和杨栋研究员团队是较早从事钙钛矿光电器件研究的团队之一。与三维钙钛矿相比,圾清二维材料通常采用的长链有机疏水阳离子使其具有更强的湿度稳定性。发展了优质的TiO2和Nb2O5电子传输层的低温沉积工艺,理清制备的柔性钙钛矿电池效率达到18.4%。
理论计算和实验分析表明基于MA的二维钙钛矿具有窄带隙、农村良好的导电性以及低陷阱密度等优点,农村该二维PSCs的能量转换效率(PCE)高达16.92%,由中国计量院认证的效率达16.6%,是迄今为止二维PSCs的最高效率。同时,公厕公开团队研发了钙钛矿单晶生长新方法,公厕公开成功制备了超大尺寸钙钛矿单晶,各方面指标均领先领域先进水平【Adv.Mater.2015,27,5176-5183;Adv.Mater.2016,28,9204-9209;Adv.Opt.Mater.2016,4,1829-1837;Nat.Commun.2017,8,16086;Adv.Sci.2018,5,1700471;Adv.Mater.2018,1707314;Mater.Today,2018,inpress】。
维护高的能量转换效率和稳定性表明该方法有望为制备高质量二维钙钛矿的潜在商业应用提供一条可行的路径
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(a)钙钛矿型La1-xFeO3-δ中O空位和Fe3/4+的示意图;(b)室温下La1-xFeO3-δ样品的穆斯堡尔谱;(c)氢还原处理和Yb掺杂对电导率和eg电子数量的协同影响(d)氢处理与电子态调节之间关系图;(e)空位引入前后Co3O4的PDOS和TDOS的相对变化;(f)O空位形成能的模拟数据;(g,村垃h)不同电子d波段和氧原子的耦合轨道填充情况的差异。尽管一些贵金属电催化剂表现出极其优异的催化性能,圾清但高昂的成本和贵金属的稀缺性阻碍了它们的商业化。
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