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通过低频电容和电荷提取技术测定卤化物钙钛矿中的移动离子密度

 更新时间:2023-07-20 点击量:500

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主要内容

钙钛矿光伏器件中的移动离子会阻碍电荷提取和屏蔽内部电场,从而影响器件的性能导致性能下降。准确量化移动离子密度仍然是一个挑战,也是一个备受争议的话题。

这篇文章中的研究团队评估了几种实验方法的适用性,通过使用漂移扩散模拟来确定移动离子密度。其中发现,通过线性增加电压(CELIV)提取电荷低估了离子密度,而偏置辅助电荷提取(BACE)可以准确地再现低于电极电荷的离子。改良的低频Mott–Schottky(MS)分析可以提供钙钛矿典型的高过量离子密度的离子密度值。对电容的贡献来自离子耗尽层而不是积聚层。使用低频MS分析,团队还演示了光诱导产生的移动离子。这些方法能够准确跟踪器件老化过程中的离子密度,并更深入地了解离子损失。


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研究过程中使用了巨力光电代理的Setfos模拟仿真软件来模拟移动离子对钙钛矿太阳能电池性能的影响。与移动离子相关的参数被应用到漂移扩散模块中,这使得研究人员能够在他们的模拟中加入移动离子,并将广泛的扫描速度范围内重现在电池中观察到的JV滞后。模拟仿真还验证了JSC、VOC和FF性能特征损失可以重现。

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