甲ami碘化铅是用于光伏电池的非常好的材料

2019-10-11 15:53:47

甲ami碘化铅是用于光伏电池的非常好的材料,但是要获得正确和稳定的晶体结构是一个挑战。迄今为止开发的技术产生了相当差的结果。但是,由光物理和光电子学教授Maria Antonietta Loi领导的格罗宁根大学科学家现在已经使用刀片和浸入溶液将其破解。结果于2019年3月15日发表在《纳米尺度》杂志上。

甲ami碘化铅(FAPbI3)是钙钛矿,一种具有独特结构的晶体。钙钛矿以具有化学式ABX3的矿物命名。在理想的立方晶胞中,X位置被形成八面体的阴离子占据,而八面体的中心阳离子位于B位置,而立方角则被A位置阳离子占据(见图)。

工业生产

Loi解释说:“这种甲ami碘化铅材料具有很好的特性,但是A位置甲ami离子会导致结构不稳定。” 由这种材料制成的3D薄膜最常见的是光敏相和光敏相的混合物,后者不利于最终应用。因此,Loi让她的博士生Sampson Adjokatse着手寻找解决方案。

在尝试了不同的策略后,他发现了一个可行的策略。洛伊说:“最重要的是,它具有可扩展性,可以用于工业生产。” 毕竟,太阳能电池必须在大型面板中生产,找到一种既便宜又便宜的技术非常重要。Adjokatse以不同的钙钛矿开始,其中甲酰胺被较大的2苯基乙基铵分子取代,并形成2D钙钛矿。使用“ doctor-blade”技术将该材料沉积为薄膜,该技术与诸如印刷等工业过程中广泛使用的技术有关。

“基本上,您是使用刀片将材料散布到基材上的,” Adjokatse解释说。可以将刀片设置为产生约500纳米厚度的薄膜,从而形成2D钙钛矿层。“重要的一点是,这些膜非常光滑,具有高达15微米的大晶域,” Adjokatse说。将基于2-苯基乙基铵碘化铅的光滑2D薄膜用作模板来生产3D甲form碘化铅薄膜。

这是通过将2D薄膜浸入含有碘化甲酰胺的溶液中来实现的。这导致通过“阳离子交换”生长3D膜,其中甲ami取代了2苯基乙基铵。洛伊说:“与参考3D甲form碘化铅薄膜相比,这些薄膜的光致发光性高得多,并且在暴露于光或湿气时显示出更高的稳定性。” “这意味着我们现在有了一种使用工业可扩展技术生产钙钛矿型太阳能电池高质量薄膜的方法。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。