刘明侦Advanced Science：钙钛矿太阳能电池中表面极性分子如何增强开路电压
主要内容开路电压(voc)的提高为钙钛矿太阳能电池(pscs)的性能向理论极限发展提供了突破口。通过有机卤化铵盐(例如苯乙基铵离子pea+和苯甲基铵离子pma+)进行表面改性是抑制缺陷密度的最直接策略之一，从而提高voc。然而，高开路电压背后的机制尚不明确。
在这篇文章中，电子科技大学刘明侦团队将极性分子pma+应用于钙钛矿与空穴传输层之间的界面，获得了1.175 v的高voc，与未经处理的器件相比增加了100 mv以上。结果表明，表面偶极子的等效钝化效应有效地改善了空穴准费米能级的分裂。最终，缺陷抑制和表面偶极子等效钝化效应的共同作用使voc整体显著增强。由此产生的pscs器件效率高达24.10%。通过表面极性分子对pscs中高voc的贡献来确定，极性分子可以实现更高的电压，为高效钙钛矿太阳能电池提供途径。
图1：薄膜制备过程和表面形貌
图2：钙钛矿薄膜的掠射广角x射线散射(giwaxs)图像
图3：表面结合及钝化效果的表征
图4：器件结构及光伏性能
图5：场效应钝化和载流子密度模拟
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