真空熱蒸発LiFパッシベーション戦略による高効率安定なペロブスカイト太陽電池の作製

WANG Haijun ,  

WANG Jin ,  

LYU Jun ,  

BI Weihui ,  

YANG Pochuan ,  

WANG Tao ,  

ZHONG Yufei ,  

摘要

ペロブスカイト太陽電池(PSCs)は優れた光電変換効率(PCE)を有するが、その性能はペロブスカイト/電子輸送層(ETL)界面の表面欠陥により依然として制限されており、これらの欠陥が電子輸送を著しく妨げている。本研究では、真空熱蒸発法を用いてペロブスカイトとETL間にLiF中間層を導入する革新的な方法を採用した。研究により、LiF中のF-イオンがペロブスカイト表面の未配位Pb2+欠陥と相互作用し、安定したPb-F結合を形成することで、表面欠陥の高効率なパッシベーションを実現することが示された。この戦略により薄膜の表面形態が改善され、界面の電子輸送効率が著しく向上した。実験結果は、LiFパッシベーション処理を施したPSCsのPCEが21.21%から22.33%に向上し、かつデバイスのヒステリシス指数(HI)が顕著に低減したことを示している。60 ℃での加速劣化試験において、LiFパッシベーション処理されたデバイスは優れた安定性を示し、820時間の劣化後も初期効率の85%を維持した。このシンプルで信頼性が高く、スケールアップ可能な界面工学戦略は、高効率かつ安定したPSCsの開発に新たな道を提供する。

关键词

ペロブスカイト太陽電池;真空熱蒸発;界面欠陥パッシベーション

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