苏黎世应用科技大学揭示了双钙钛矿尾态对太阳电池性能的影响

5月16日，苏黎世应用科技大学研究团队揭示了二铯六溴合银铋酸盐（Cs₂AgBiBr₆）双钙钛矿尾态对太阳电池性能的影响，包括光伏外部量子效率、开路电压和发光的温度。该成果发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）期刊上。

Cs₂AgBiBr₆双钙钛矿已成为铅基钙钛矿的无铅替代品。然而，尽管其具有高发光寿命等良好特性，但太阳电池效率和开路电压仍然过低。对此，研究团队将整个器件表征为温度函数，重点测量了尾态的灵敏度。在光谱响应中，发现了一个与温度密切相关的乌尔巴赫（Urbach）能量，这表明存在高度的动态无序性。激子吸收产生的电流仅在较低温度下达到极限，活化能为0.15eV。对光、温度和电压相关的光致发光（PL）分析表明，电荷提取与PL猝灭相关，并且PL并非源自孪生对。根据随温度变化的开路电压推导的带隙为2.0eV，与PL峰重合。相比之下，尾态激发会导致较低的开路电压且遭电压猝灭后无法发光。该成果揭示了双钙钛矿尾态特性的重要性，有助于优化材料和器件，从而提高钙钛矿太阳电池效率。