解释负峰值在钙钛矿设备

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章ACS能源字母,研究人员讨论了金属卤化物钙钛矿-瞬态峰值。

研究:消极的瞬态峰值在金属卤化物钙钛矿。图片来源:音频和werbung / Shutterstock.com

背景

尽管金属卤化物钙钛矿太阳能电池和广泛的相关设备已经取得了很大的进步,这些电子的动力学特性的关键特性和光伏系统还没有完全理解。光伏钙钛矿的瞬态动力学分析表明一些非常独特的和令人兴奋的特性在整个年他们已经成为新的明星材料太阳能。

事实上目前的瞬态动力学经常显示一个光诱导的负峰,在反应前降到最小值上升到最后的平衡态,是一种最相关和悬而未决的问题在这方面仍然是活跃的主题讨论。

这种奇特的特征主要描述了影响应用的刺激导致瞬态离子的形成配置,一个反向极化的结果在一个电场产生第一个负电流。一个依赖于时间的drift-diffusion模型很好地描述瞬变的一般形式,但这无法解释的负过冲水后立即发生变化,在长时间的步。

通过这种方式,它已经被认为具有离子封闭的晶体管可以记录明显的电容和电感的行为钙钛矿太阳能电池。问题是远非编制的光电流动力学在时域的分析表示,尽管负面时间瞬变的物理解释。

关于这项研究

在这项研究中,作者提出了一个综合分析报告的化学机制通过独立的频率和时域测量技术解决一个持久的问题在钙钛矿的太阳能电池的研究和发展十多年。提出调查依赖光负过冲的光电流事件时域放电的化学感应器,横向机制存在于广泛的化学、生物和材料系统,是基于一个操作方法。

团队讨论了放电的感应组件隔离阻抗负过冲的时间光电流瞬变。他们的解释框架表明化学感应器帮助独立技术对应。

研究人员检查设备几乎理想的电气行为并没有明显的分散影响一系列电压/照明情况下为了确定该模型的优势描述的不寻常的瞬态出现。提出了层结构有一个活跃的层FTO / c-TiO₂/ m-TiO₂/钙钛矿/ spiro-OMeTAD /非盟展出一个成分基于Rb / Cs /马/ Pb /我/ Br。这一式四份钙钛矿Rb太阳能电池是名义创建的公式_0.05Cs_0.05马_0.15足总_0.75Pb_1.05(我_0.95Br_0.05)₃。

观察

样品的瞬时峰值发生良好的平衡,并从阻抗参数测量和光电流瞬态衰减是相同的。这场比赛能合理描述钙钛矿设备以一种一致的和可重复的方式自平衡参数来源于光谱响应可以单独研究。中标设备有一个填充因子(FF) 78%,短路光电流密度Jsc 22 mA /厘米²,一个开路电压V_oc1.11 V,电源转换效率(PCE)的19.1%左右。

一个FTO / PEDOT: PSS / MAPI /非盟记忆电阻表现出对称的光电流而TiO的设备₂层表现出定向光电流。每一次,从电容变化滞后在低电压感应控制在高正向偏压作为一个强大的反磁滞在该地区过去的V_oc这与强烈的正向偏压。这证明了电感是一个普遍现象,可能会出现在近对称系统没有选择接触层和不同的传输层。底层物理化学这些影响的原因,然而,不清楚。

结论

总之,该研究阐明归一化电流电压曲线为典型的光伏设备,测量范围下的光灯饰使用10 mV / s的扫描速度。作者研究了电压成比例,依赖光光电流脱靶。

他们提到,当前的研究提供了一个坚实的决议解释问题在这个异常现象,在钙钛矿设备已经超过十年了。他们指出,这项研究的结果提供了一个广泛的基础理解归纳暂时的影响出现在小说和金属卤化物钙钛矿的重要使用,它可以模仿突触和神经元的电活动时作为记忆电阻器。

团队认为,当前的研究也能作为一个基础,一个合适的解释的意外事件使用的技术是非常有益的。他们还强调,正确操作的新型金属卤化物钙钛矿应用,如电力电子组件光电探测器,它对理解频繁-瞬态峰值是至关重要的。

从AZoM:反映晶体分析电子显微镜

源

傅,R。陆,W。郭,Y。,等。在金属卤化物钙钛矿-瞬态峰值。ACS能源字母(7)2602 - 2610 (2022)。https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c01252

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