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    李灿院士团队ACS Energy Lett.：PSCs的PCE高达23.12%！
    来源： 时间：2023-11-27 09:57:19 浏览：989次


    第一作者：Wajid Ali

    通讯作者：李灿院士

    通讯单位：中国科学院大连化学物理研究所

    DOI: 10.1021/acsenergylett.3c01936.



    研究背景



    晶格结构对金属卤化物钙钛矿（MHP）光电子性能的影响已得到广泛认可，但晶体学和光生载流子之间的关系尚不清楚。基于此，中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队报道了甲基碘化铅铵（MAPbI3）双畴在直流（DC）极化条件下，形成了优先的晶体取向，导致畴边界的演化和光散射的增强。揭示了微观晶体调制在MHP太阳能电池性能中的关键作用。直流极化诱导了0.1%的不可逆晶体畸变、晶体的重定向和畴宽的增强。这些晶体结构的变化导致光吸收增强10%，抑制了可能源于晶格极化的非辐射复合，最终导致观察到的Voc和Jsc的增加。



    文章要点



    1. 作者以甲基碘化铅铵（MAPbI3）双畴为模型材料，研究其晶体结构与光电性能之间的关系。晶体学研究表明，铁弹性演化对MAPbI3太阳能电池的性能起着至关重要的作用。具体而言，在直流（DC）极化和交流（AC）极化的外部电刺激下，双畴的铁弹性应力是不同的。在直流极化下，铁弹性应力的调制增强了畴边界处的光散射，导致与交流极化相比，光吸收明显增强。

    2. 连续的直流极化导致不可逆的晶格膨胀约0.1%，导致光吸收率提高10%。在直流极化下，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的短路电流密度Jsc和开路电压Voc分别提高了1.34 mA cm-2和135 mV。极化增强PSCs的功率转换效率（PCE）达到23.12%，是MAPbI3中功率转换效率最高的电池之一。本文报道的观察是全新的发现，对金属卤化物钙钛矿(MHP)太阳能电池的性能有实际的改进。



    图文展示



     

    图1. MAPbI3双畴的晶格结构

     

    图2.电场作用下MAPbI3双畴铁弹性应力的调制

     

    图3.铁弹性应力对光学性质和载流子动力学的影响

     

    图4.铁弹性应力对太阳能电池性能的影响

     

    图5.不同极化下的晶体演化机制

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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字，很多小语种，有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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