由于非輻射復合，寬帶隙（>1.6eV）混合鹵化物鈣鈦礦在太陽能電池中往往經歷顯著的開路電壓損失。近日，埃因霍芬理工大學René A. J. Janssen研究了混合鹵化物鈣鈦礦太陽能電池中缺陷及其鈍化對載流子非輻射復合的影響。
本文要點：
1) 作者通過對具有和不具有電荷傳輸層的鈣鈦礦層的絕對光致發光測量來確定準費米能級分裂，并與輻射開路電壓進行比較。對于寬帶隙鈣鈦礦，原始鈣鈦礦層中存在的非輻射復合隨著帶隙的增加而增加。最顯著的損耗位于鈣鈦礦-電子傳輸層界面（ETL），可以通過不同帶隙（1.58至1.82eV）的界面鈍化將其降低到接近本征損耗的水平。
2) 通過將依賴于光強度的絕對光致發光光譜與靈敏的光譜光電流測量相結合，作者發現不同鈍化劑導致不同帶隙的非輻射復合減少。這表明，獲得的開路電壓不是由于鈣鈦礦-ETL界面的能級排列改善所致。相反，鈍化可以消除鈣鈦礦半導體和ETL之間的直接接觸。
Willemijn H. M. Remmerswaal et.al Quantifying Non-Radiative Recombination in Passivated Wide-Bandgap Metal Halide Perovskites Using Absolute Photoluminescence Spectroscopy Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303664
https://doi.org/10.1002/aenm.202303664
