Pasivación con feniletanolamina de la interfaz enterrada del perovskita para mejorar el rendimiento de las células solares

ZHANG Kangjie ,  

YAN Weibo ,  

XIN Hao ,  

摘要

El uso de pequeñas moléculas orgánicas para pasivar la superficie inferior del perovskita (interfaz enterrada) puede inhibir eficazmente la formación de defectos en esa interfaz y reducir la probabilidad de recombinación de portadores. En este trabajo, se pasivó la interfaz enterrada del perovskita mediante la deposición previa de la molécula pasivante feniletanolamina (PEA). El tamaño de los cristales de perovskita y la morfología superficial no muestran cambios significativos tras la pasivación, el borde de absorción y la longitud de onda de emisión muestran un ligero desplazamiento al rojo, y el nivel del orbital molecular más ocupado aumentó ligeramente. La energía de enlace del elemento "Pb" se desplazó hacia niveles de energía más altos, mientras que la energía de enlace del elemento "N" se desplazó hacia niveles más bajos, y la cantidad residual de PbI2 en el perovskita disminuyó notablemente, indicando que la molécula pasivante PEA interactúa a través del átomo de "N" con el "Pb" suspendido en la superficie inferior del perovskita y con el PbI2 residual. El voltaje de circuito abierto, la densidad de corriente de cortocircuito, el factor de llenado y la eficiencia de conversión de las células solares de perovskita basadas en PEA aumentaron de 1.041 V, 21.29 mA/cm2, 74.09% y 16.41% a 1.102 V, 22.44 mA/cm2, 79.28% y 19.6%, respectivamente. La mejora significativa en el rendimiento del dispositivo se debe principalmente a la reducción de la recombinación de portadores, atribuida a: (1) la pasivación por PEA de defectos causados por "Pb" con coordinación insaturada; (2) la pasivación por PEA de defectos inducidos por la fase compleja de microcristales de haluro de plomo; (3) el aumento de la velocidad de transferencia de carga entre el perovskita y la capa de transporte de huecos. La estabilidad del dispositivo de las células solares pasivadas con perovskita mejoró claramente. Esta estrategia de pasivación simple y eficaz en la interfaz enterrada puede aplicarse en la fabricación futura de células solares de perovskita a gran escala.

关键词

perovskita de transferencia de energía;interfaz enterrada;feniletanolamina;pasivación;células solares

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