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陜師大劉生忠AEM：通過調(diào)整煙酰胺衍生物電子密度分布實(shí)現(xiàn)效率達(dá)24.33%的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

發(fā)表時(shí)間：2023-07-04 15:55

主要內(nèi)容

添加劑的設(shè)計(jì)主要涉及鈣鈦礦材料中與缺陷具有配位關(guān)系的官能團(tuán)的選擇。進(jìn)一步調(diào)整添加劑幾何構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu)尤為重要。

在這篇文章中，陜西師范大學(xué)劉生忠&王大鵬團(tuán)隊(duì)對(duì)具有電子給體官能團(tuán)的煙酰胺nicotinamide(NA)及其衍生物6-甲基煙酰胺Methylnicotinamide(CNA)進(jìn)行了比較分析，以研究分子偶極和電子構(gòu)型對(duì)鈣鈦礦吸收劑缺陷鈍化及鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）光伏性能的影響。

計(jì)算結(jié)果表明，具有大分子偶極的CNA分子與鈣鈦礦中的欠配位Pb2+離子結(jié)合可形成更高的結(jié)合能，這有利于提高Pb相關(guān)缺陷的形成能。實(shí)驗(yàn)表征證實(shí)，CNA分子顯著增強(qiáng)了酰氨基和欠配位缺陷Pb2+陽(yáng)離子之間的配位效應(yīng)，有利于獲得高質(zhì)量、低缺陷態(tài)密度、大晶粒尺寸和表面光滑的鈣鈦礦吸收劑。由于CNA分子的電子構(gòu)型和電子云分布，PSCs產(chǎn)生了高達(dá)24.33%的高效率，具有優(yōu)異的環(huán)境存儲(chǔ)、熱和光穩(wěn)定性。該研究為設(shè)計(jì)具有空間電荷依賴性的添加劑以提高鈣鈦礦光伏性能提供了研究基礎(chǔ)。

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文獻(xiàn)信息

Manipulating Electron Density Distribution of Nicotinamide Derivatives Toward Defect Passivation In Perovskite Solar Cells

Lidan Liu, Can Zheng, Zhuo Xu, Yong Li, Yang Cao, Tengteng Yang, Hao Zhang, Qiang Wang, Zhike Liu, Ningyi Yuan, Jianning Ding, Dapeng Wang, Shengzhong (F.) Liu

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