通过交联PDMS掺杂抑制离子迁移，增强钙钛矿太阳能电池的运行稳定性

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:58
文章英文标题
Suppression of ion migration through cross-linked PDMS doping to enhance the operational stability of perovskite solar cells
正文
尽管钙钛矿太阳能电池在器件性能方面取得了很大的发展，但器件的稳定性仍然是阻碍其进一步发展的关键问题。离子迁移是钙钛矿太阳电池稳定性差的主要原因。这里，我们采用一种交联材料——聚二甲基硅氧烷( PDMS )对钙钛矿层进行涂复，以提高操作稳定性。我们系统地研究了PDMS中固化剂含量对器件性能和稳定性的影响。钙钛矿薄膜的表征表明PDMS主要掺杂在钙钛矿层中，并富集在钙钛矿薄膜表面。PDMS的掺杂促进了钙钛矿相的结晶，导致太阳电池的短路密度( J SC )和填充因子( FF )增加。此外，PDMS掺杂由于抑制了老化过程中碘离子的迁移，提高了器件的运行稳定性。此外，PDMS中固化剂含量越高，器件的稳定性越好。本工作表明PDMS掺杂钙钛矿层具有合适的固化剂含量，可以产生较好的钙钛矿太阳能电池的运行稳定性。
文章内容（英文）
Although perovskite solar cells have achieved great development in the device performance, the device stability is still a crucial issue hinder the further development. The ion migration is a main reason for the poor stability of the perovskite solar cells. Here, we use a cross-linking material, polydimethylsiloxane (PDMS) to dope the perovskite layer to improve the operational stability. We systematically studied the effect of curing agent content in PDMS on the device performance and stability. The characterization of perovskite film indicates that PDMS primarily doped in the perovskite layer and as well as enriched at the surface of perovskite film. Doping of PDMS promoted the crystallization of perovskite phase, leading to increase of short circuit density ( J SC ) and fill factor (FF) of the solar cells. In addition, PDMS doping improved the operational stability of device due to the suppressing the migration of iodide ions during aging. Moreover, the higher content of curing agents used in PDMS, the better stability of the devices. This work indicates PDMS doping the perovskite layer with a suitable content of curing agent can produce a better operational stability of the perovskite solar cells.
来源出处
Journal|[J]Solar EnergyVolume 217, 2021. PP 105-112
DOI
https://doi.org/10.1016/J.SOLENER.2021.01.025

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