钙钛矿型太阳能电池的微观研究

钙钛矿型太阳能电池的微观研究

对该钙钛矿型太阳能电池的深入研究表明，自旋态的变化是由空穴传输的变化以及界面电偶极层的形成引起的。因此得出结论，可以通过改善空穴传输材料中的电荷迁移率并防止电偶极子层的形成来防止电池劣化。

丸本教授说：“确定自旋态的变化与器件性能有关，这大大拓宽了我们对钙钛矿太阳能电池的理解。” “我们希望我们的发现将为太阳能电池的持续开发提供有价值的新起点，并有助于加速实现具有成本效益的绿色能源的现实。”

世界各地的消费者都在要求更绿色的能源。因此，优化太阳能电池的性能和经济可行性是重要的研究重点。提高钙钛矿型太阳能电池的效率是一个特别优先事项。然而，较少的重点放在理解什么使电池性能恶化上。现在，筑波大学研究人员的最-新发现提供了钙钛矿型太阳能电池的微观研究，以弥补知识缺口。

有机-无机杂化钙钛矿是用于太阳能电池的有吸引力的材料，因为它们易于制备且廉价地制备和吸收宽波长范围内的光。使用钙钛矿层作为光敏材料的太阳能电池正在得到不断改进，尤其是其功率转换效率(PCE)现已超过25%。

但是，仅专注于改善PCE可能会导致研究人员错过向前迈出的重要一步，这可能是由于对潜在机制的更详细了解所致。例如，是什么导致钙钛矿太阳能电池性能下降的问题是一个尚未得到全面回答的重要问题。

众所-周知，空气中的氧气和湿气等外部因素会损害钙钛矿层。但是，人们对影响电池性能的内部变化知之甚少。因此，研究人员使用电子自旋共振(ESR)光谱研究了劣化机理。

研究通讯作者丸本和宏教授解释说：“我们对钙钛矿型太阳能电池在使用过程中进行了ESR光谱分析，这为我们提供了分子水平变化的实时图像。” “特别是，在测量太阳能电池的电流-电压特性时，我们观察了太阳能电池层中的电荷和缺陷以及相关的自旋状态。这使我们能够了解这些因素之间的关系。”