研究人员展示了石墨烯如何改善钙钛矿太阳能电池

最近的研究表明，石墨烯相关材料的掺入提高了钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。石墨烯是疏水性的，可以增强钙钛矿太阳能电池的几种性质。首先，它可以增强钙钛矿晶体域界面处电子阱的稳定性和钝化作用。石墨烯还可以提供更好的能级对准，从而实现更高效的器件。

在最近的一项研究中，西班牙科学家使用原始石墨烯来改善MAPbI的性质。₃，一种流行的钙钛矿材料。原始石墨烯与金属卤化物钙钛矿结合形成太阳能电池的活性层。通过分析所得石墨烯/钙钛矿材料，观察到当使用最佳量石墨烯时，在高应力条件下的平均效率值达到15%。

此外，原始石墨烯增强了钙钛矿的抗复合性。它还提高了钙钛矿活性层的稳定性，减少了对材料的负面环境影响。使用原始石墨烯保留了钙钛矿原始效率的80%以上，而没有石墨烯，则为73%。从材料的形态，结构，电子和光学性质的修改的角度讨论了结果。

调整和平衡石墨烯含量导致光伏特性增强。最终光转换效率提高，降解延迟，晶粒尺寸增加，非辐射重组减少。研究小组得出结论，这是由于颗粒的部分密封，其形态没有显着变化和孔隙率增强。

本研究结果表明，用原始石墨烯层掺杂碘化铅钙钛矿材料可提高钙钛矿太阳能电池的整体稳定性和电性能。该研究为未来使用原始石墨烯和其他石墨烯基材料制造低成本和高效的石墨烯/钙钛矿光伏太阳能电池提供了重要的垫脚石。