2025-7-7:刘思佳同学关于“KCl在PbI2中诱导‘缓释效应’,提升钙钛矿结晶度与碳基太阳电池的反偏压稳定性”的论文在Journal of Materials Chemistry C发表
在两步法制备钙钛矿太阳能电池(PSCs)过程中,调控铅卤化物钙钛矿(PVSK)的结晶行为将影响器件光电转换性能和稳定性。刘思佳同学创新性地在PbI2前驱体中掺入氯化钾(KCl)以调控PVSK的生长过程。研究发现,KCl能够压缩PbI2晶格,减缓PbI2与有机盐的反应速率,从而延缓PVSK结晶过程,提高结晶度。得益于结晶度的提升,光生载流子寿命得到延长。受益于此,无空穴传输层 CPSCs 的开路电压(Voc)提升至1.16 V,电压损失降至0.37 V(非辐射复合开压损失约为0.1V),光电转换效率(PCE)从17.36%提升至19.66%。此外,KCl的引入大幅增强了器件的反向偏压稳定性。反偏压稳定性测试和热成像技术证实,KCl处理后的器件具有更高的击穿电压(Vrb)和更高的稳定性。更为重要的是,该研究首次在碳基钙钛矿器件中观测到“反偏压诱导的发光(reverse-bias induced lumination, RBL)”现象,在-4 V反向偏压下,外量子效率(EQE)可达~5%。分析表明,RBL行为源于缺陷辅助的电荷隧穿过程。这项研究不仅为进一步提高无空穴传输层 CPSCs 的稳定性提供了一种策略,还将此类器件的应用拓展到了发光领域。
图1 KCl诱导PbI2缓释效应机制示意图
图2 (a-b)4V偏压下CPSC的发光现象(RBL);(c-d)缺陷辅助隧穿效应对反向偏压(RBL)影响的示意图
论文链接:https://doi.org/10.1039/d5tc01384d
该工作得到国家自然科学基金(62374185)和湖南省教育厅科学研究重点项目(22A0005)的资助。
2025-5-24:祝贺郭得恩(博士)、肖宇环(硕士)、刘思佳(硕士)、方振行(硕士)学位论文答辩顺利通过
郭得恩同学的博士学位研究课题为:低温介孔碳基钙钛矿太阳电池,通过几年努力,将该类器件效率从13%提升至18%;肖宇环同学的硕士学位研究课题为钙钛矿生长与表面修饰;刘思佳同学的硕士学位研究课题为钙钛矿生长调控与反偏压稳定性;方振行同学的硕士学位研究课题为钙钛矿表面电子结构(联合培养)。几位同学的研究成果丰富,拓展了课题组的研究口径。
感谢论文审稿人、答辩评委老师们的大力支持与热心指点!感谢几位同学的辛勤工作!祝各位同学前程似锦!
图1 周老师(居中)与郭得恩(左一)、肖宇环(左二)、刘思佳(右二)、方振行(右一)四位同学在答辩后合影
图2 肖宇环、刘思佳、方振行三位同学硕士论文答辩后与专家委员们合影
图3 郭得恩同学博士学位论文答辩后与专家委员们合影
2025-4-2:于晓涵同学在Small Methods发表