Các cation sulfonium cho pin mặt trời perovskite bán 2D

Các cation sulfonium cho pin mặt trời perovskite bán 2D

    Các cation sulfonium cho pin mặt trời perovskite bán 2D
    bởi Liu Jia, Học viện Khoa học Trung Quốc

    solar cell

    Ảnh: Pixabay / CC0
    Pin mặt trời perovskite bán hai chiều (2D) kiểu Ruddlesden-Popper (PSC) đã thu hút được sự chú ý rộng rãi do đặc tính quang điện độc đáo và độ ổn định của thiết bị tuyệt vời. Do sự kết tinh bị rối loạn, chất lượng phim của RP perovskite vẫn không đạt yêu cầu.

    Để đạt được hiệu suất quang điện tốt hơn, các chiến lược khác nhau tập trung vào điều chỉnh kết tinh đã được áp dụng. Hiện tại, các nghiên cứu liên quan tập trung vào các đặc tính quang điện của màng perovskite sau khi quy định kết tinh, trong khi sự hiểu biết về quá trình kết tinh còn thiếu.

    Gần đây, nhóm của Giáo sư Zhou Huiqiong từ Trung tâm Khoa học và Công nghệ Nano Quốc gia (NCSNT) thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS) đã phát triển một chiến lược kỹ thuật trung gian có sự hỗ trợ của các cation sulfoni để nghiên cứu sự phát triển của các chất trung gian và tính chất phim của bán 2D. perovskites. Nghiên cứu đã được xuất bản trực tuyến trong Vật liệu nâng cao.

    Các nhà nghiên cứu đã phát triển một chiến lược dễ dàng cho kỹ thuật trung gian bằng cách sử dụng các cation sulfonium để điều chỉnh sự biến đổi của các chất trung gian trong quá trình kết tinh và cải thiện chất lượng phim của perovskite bán 2D.

    Chất trung gian được đặc trưng bởi nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử quét (SEM) để tiết lộ thành phần và quá trình biến đổi của chất trung gian. Sự ra đời của các cation sulfonium đã ức chế sự hình thành iotua chì hòa tan không thuận lợi và thúc đẩy sự hình thành các chất trung gian perovskite thuận lợi có hình thái giống sợi, có lợi cho việc hình thành các tinh thể perovskite chất lượng cao. Các hiệu ứng trên đã được xác nhận trong perovskite bán 2D với các giá trị n khác nhau và perovskite 3D.

    Sau đó, họ thực hiện quang phổ phát quang tại chỗ (PL) để nghiên cứu sự kết tinh trong quá trình hình thành màng. Người ta thấy rằng sự ra đời của các cation sulfonium không chỉ có thể tăng tốc mà còn tối ưu hóa quá trình kết tinh, dẫn đến các màng perovskite chất lượng cao.

    Dựa trên các kết quả trên, việc điều chỉnh tính chất của chất trung gian là một cách hiệu quả để thu được màng perovskite chất lượng cao. Với chất lượng phim được cải thiện, thiết bị đạt hiệu suất chuyển đổi điện năng là 19,08% ở nhiệt độ phòng và 20,52% ở nhiệt độ thấp (180 K). Ngoài ra, các thiết bị tương ứng cho thấy sự ổn định hoạt động được cải thiện, với 84% hiệu suất ban đầu được duy trì sau 1000 giờ theo dõi điểm năng lượng tối đa (MPP) ở 40 ℃.

    Giáo sư Zhou cho biết: “Sự hiểu biết toàn diện về sự tiến hóa của các chất trung gian cho phép chúng tôi làm rõ cơ chế cải thiện chất lượng phim thông qua xử lý các cation sulfonium, và những phát hiện của nghiên cứu này sẽ mang lại lợi ích cho nghiên cứu trong tương lai về cơ chế kết tinh của pin mặt trời perovskite. 

    Zalo
    Hotline