低温度系数无机钙钛矿太阳能电池

【作者】 王峰； 张钰； 陈彦润； 周文韬； 周欢萍；

【机构】 北京大学材料科学与工程学院；

【摘要】 无机钙钛矿太阳能电池因其材料的本征稳定性而成为地球以外应用的理想候选者[1-3]。然而,关于它们在不同温度下的光伏过程的潜在机制尚不清楚。我们揭示了一种典型无机钙钛矿CsPbI_2.85（BrCl）_0.15器件性能随温度的显著变化,并进一步证明了有效减少这种变化的简单方法。有趣的是,在285 K及以下的环境温度下,CsPbI_2.85（BrCl）_0.15表现出激子行为并限制了光生载流子利用。通过构建PTB7-th/钙钛矿体异质结,有效地促进了激子离解和载流子提取。制备的太阳能电池的最佳功率转换效率为17.2%,填充因子为84%,这是迄今为止报道的最高效率的γ相无机钙钛矿太阳能电池。重要的是,该器件结构对工作温度敏感度显著降低。在210 K到320 K的温度范围内,器件效率的变化比参考值降低一半。该方法可有效地扩展到其他光活性相的无机钙钛矿太阳能电池,这可能有助于拓展钙钛矿太阳能电池在极地、近空间和系外行星探索等特定场景的应用。更多还原