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通过功能性添加剂修饰钙钛矿材料已被证明能有效优化结晶过程并钝化钙钛矿薄膜的缺陷,从而确保高光伏效率。然而,传统方法中将添加剂预混入前驱体溶液中,常常面临由于添加剂扩散速度慢而导致其空间分布与动态形成的缺陷位置不匹配的问题,这会限制钝化效果。

为了解决这一问题,本研究西安邮电大学Jing Zhang和陕西师范大学Deng Li和刘生忠等人创新性地提出了一种动态钝化策略,利用预钝化剂在钙钛矿薄膜热结晶过程中逐步释放活性添加剂。通过利用能量最小化原理,这些及时释放的添加剂能够精确选择性地与结晶过程中产生的高能缺陷位置相互作用,从而促进添加剂的高效利用和现场实时缺陷钝化。通过对结晶动力学和载流子动态的分析,研究表明这种动态钝化方法显著改善了薄膜质量并延长了载流子寿命,优于传统的预混合策略。

因此,最终的钙钛矿太阳能电池实现了25.33%的优异太阳能转化效率,并具有出色的稳定性。本研究为定制化添加剂策略提供了有力支持,有助于进一步提升钙钛矿太阳能电池的效率及其后续的商业化应用。

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Dynamic Passivation of Perovskite Films via Gradual Additive Release for Enhanced Solar Cell Efficiency

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202421637

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