C60是高效p-i-n鈣鈦礦單結和多結太陽能電池中流行的電子傳輸層(ETL)。在此,柏林工業大學Steve Albrecht證明了C60 ETL暴露于環境O2會導致非輻射復合顯著增加,影響了常用表征技術的結果,如穩態和瞬態光致發光(PL)、瞬態表面光電壓以及電流密度電壓測量。
本文要點:
1) 基于PL和He-I紫外光電發射光譜測量,并在密度泛函理論計算和漂移擴散模擬的支持下,作者發現O2迅速嵌入C60 ETL,導致深陷阱態的形成和鈣鈦礦/C60界面電荷載流子平衡的改變。
2) 研究結果表明,這種效應是可逆的,但如果忽視,可能會誤導實驗解釋,強調了器件制造和表征過程中氧氣管理的重要性。此外,作者已經證明這種相互作用使得在空氣中進行簡單的PL測量成為一種新方法,用于評估C60頂部SnOx緩沖層中阻擋層的質量。
Lea Zimmermann et.al Unveiling the Impact of C60–O2 Interaction on the Performance and Characterization of Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202501225
https://doi.org/10.1002/aenm.202501225