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研究概述

在过去的十年中,钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）得到了迅速的发展。

然而，目前还缺乏系统的研究来探讨硅太阳能电池中使用的工作寿命评估经验规则是否可以应用于pero-SCs。

科学家们普遍认为，pero-SCs在昼夜循环中表现出更高的稳定性，这是由于在黑暗中具有自愈作用。

基于此，苏州大学李耀文教授和张晓宏教授、瑞典林雪平大学高峰教授（共同通讯作者）等人发现高效FAPbI₃ pero-SCs在自然昼夜循环模式下的降解速度要快得多，但这对基于连续模式测试估计pero-SCs使用寿命的广泛接受的方法提出了质疑。

结果表明，在连续光照模式下，钙钛矿的晶格应变逐渐减弱，而在循环模式下，晶格应变同步循环。

循环模式下的周期性晶格应变导致深阱积累和运行过程中的化学降解，降低离子迁移电位，从而降低器件寿命。

作者引入了苯亚硒酰氯（Ph-Se-Cl）来调节钙钛矿在昼夜循环中的晶格应变，在改进后的循环模式下，经认证的效率为26.3%，T₈₀寿命提高了10倍。

图文解读

图1.更快的PCE衰减和循环晶格应变在昼夜循环工作模式

图2.昼/夜循环工作模式下缺陷演化、离子迁移动力学和应力演化

图3.通过Ph-Se-Cl改性减轻循环晶格应变

图4.pero-Ph-Se-Cl基器件的稳定性

文献信息

Strain regulation retards natural operation decay of perovskite solar cells. Nature, 2024

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