Edward H. Sargent院士最新Matter：效率高达24%！！

第一作者：Jafar I. Khan，Yi Yang

通讯作者：Jafar I. Khan，Mercouri G. Kanatzidis，Dayne F. Swearer，Edward H. Sargent

通讯单位：美国西北大学

Jafar I. Khan，美国西北大学化学系研究员，英国赫尔大学自然科学学院物理系讲师。

Mercouri G. Kanatzidis，美国西北大学化学系教授，英国皇家学会会士（院士）。入选美国 MRS Fellow、中国科学院爱因斯坦教授，先后获Alexander von Humboldt Prize、国际热电学会杰出成就奖和国际可再生能源大奖。主要研究方向为热电材料、金属硫属化合物、无机固体化学和生物无机化学等。

Dayne F. Swearer，美国西北大学助理教授。

Edward H. Sargent，美国西北大学/多伦多大学教授，加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士，加拿大纳米技术领域的首席科学家。主要从事发光和能量转换器件、生物传感以及能源催化剂制备相关的研究工作。

论文速览

增强钙钛矿(PVK)/电荷传输层界面的钝化，是PVK太阳能电池开路电压损失最小化的主要策略。

本论文研究了钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿(PVK)与电荷传输层界面的非辐射复合与电荷提取过程。通过时间分辨光致发光(TRPL)和瞬态吸收(TA)光谱技术，揭示了界面复合与电荷提取的差异。

研究发现，使用Me–4PACz作为界面的钝化剂，能显著延长PL载流子寿命，并通过密度泛函理论(DFT)计算证实了Me-4PACz与PVK表面存在强烈的静电相互作用，这表明了有效的界面钝化。此外，所制造的太阳能电池也实现了高达24%的光电转换效率。

图文导读

图1：材料和光学特性表征。

图2：TRPL光谱和动力学。

图3：纯净样品和半堆叠样品的TA光谱测量。

图4：选定系统的计算密度泛函理论（DFT）。

图5：太阳能电池的表征。

总结展望

本研究通过结合TRPL和TA光谱技术，评估了钙钛矿太阳能电池中界面复合过程，并利用Me-4PACz实现了有效的界面钝化，显著提高了太阳能电池的光电转换效率。

研究亮点包括实现了高达24%的光电转换效率，并通过DFT计算验证了Me-4PACz与PVK表面之间的强静电相互作用。这些发现为设计和制造更高效的钙钛矿太阳能电池提供了重要的理论和实验依据。

文献信息

标题：Evaluation of interfacial photophysical processes by time-resolved optical spectroscopy in perovskite solar cells

期刊：Matter

DOI：10.1016/j.matt.2024.05.046

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