最新Nature报道：钙钛矿太阳能电池的又一个里程牌

【背景介绍】

如今，基于金属卤化物-钙钛矿的太阳能电池是最有前景的光电技术之一。在过去几年里，研究人员通过调整钙钛矿的组成、优化设备结构以及使用新的封装技术，从而大幅度的提高了这些器件的长期运行稳定性。然而，若是想进一步提高其长期运行的稳定性，则还需要进一步的改进钙钛矿太阳能电池。其中，在钙钛矿活性层中的离子迁移是最难调控的，特别是在光照和热作用下。

【成果简介】

今日，牛津大学的Henry J. Snaith、瑞典林雪平大学的高峰和Sai Bai（共同通讯作者）联合报道了他们将离子液体加入到钙钛矿薄膜中，接着再加入到正负本征光电器件中，提高了器件效率，并显著提高了器件的长期稳定性。在70-75^oC的模拟全光谱太阳光照射下，连续运行超过1800 h后，最稳定的封装器件的性能仅下降了5%左右，并且评估器件下降到其峰值性能的80%，所需的时间约是5200 h。总之，该研究是在高强度条件下，研究长期运行、稳定的太阳能电池的代表，为人类向更高可靠性钙钛矿光电技术迈出了关键的一步。研究成果以题目为“Planar perovskite solar cells with long-term stability using ionic liquid additives ”发表在国际顶级期刊Nature上。

【图文解读】

图一、器件结构和表征

图二、BMIMBF₄在钙钛矿活性层中的组成和对离子迁移的影响

图三、薄膜稳定性与含有PbI₂和BMIM-离子液体的相互作用

图四、在全光谱太阳光和热应力共同作用下的器件稳定性

【小结】

综上所述，作者提出了一种简单、广泛适用的方法，极大的提高了钙钛矿太阳能电池长期运行的稳定性。该方法是迈向稳定的基于钙钛矿光电技术的又一个里程碑，并且可能适用于使用金属卤化物钙钛矿的其他光电应用。

文献链接：Planar perovskite solar cells with long-term stability using ionic liquid additives (Nature, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1357-2)

本文由CQR编译。

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