As células solares de perovskita (PSCs) têm recebido atenção mundial devido à excelente eficiência de conversão de energia em eletricidade (PCE). Atualmente, 22,1 por cento do PCE certificado foi alcançado em comparação com os das células solares CIGS e CdTe. Contudo, ainda existem algumas questões críticas a serem resolvidas a fim de promover a comercialização de PSC.
Materiais de halogeneto de metal perovskita, como CH 3 NH 3 PbI 3 , atraíram amplo interesse no campo da conversão fotoelétrica, detecção e luminescência. Como um semicondutor emergente, este tipo de material tem vantagens distintas de alto coeficiente de absorção de luz, longa vida útil da operadora, baixa densidade de defeito e energia de ligação de exciton, e baixo custo de fabricação. A eficiência de conversão de energia da célula solar de perovskita (PSCs) tem excedido 22 por cento, ainda maior do que as células de silício multicristalino, implicando sua potencial aplicação comercial. No processo de desenvolvimento de PSCs, Cientistas chineses fizeram contribuições no desenvolvimento de PSCs livres de material para transporte de poços eficientes, explorando novos materiais com propriedades fotoelétricas e luminescência, regulando a fabricação do material, integrando dispositivos de grande área, e investigando o problema de estabilidade da célula.
Aqui, O grupo de Meng do Instituto de Física, Academia Chinesa de Ciências, analisa os avanços mais recentes da perspectiva da estrutura do material, tecnologia de fabricação para as propriedades físicas críticas. Especialmente para as propriedades físicas, o doping, defeitos, operadoras, junção e campo elétrico, o transporte de íons e sua influência nas propriedades dos semicondutores são discutidos.
A propriedade portadora da perovskita ternária está intimamente relacionada ao autodopagem, e o controle do portador também pode ser realizado experimentalmente pela regulação do processo físico-químico por trás da fabricação do material. Enquanto isso, átomos de impureza podem ser uma alternativa para o ajuste do portador. Devido ao doping do tipo p, uma única heterojunção na interface TiO2 / perovskita foi observada na célula, onde a heterojunção está localizada principalmente na região da perovskita. Interessantemente, nenhuma junção óbvia foi encontrada na interface da camada de transporte de perovskita / furo, o que implica que a célula pode não ser uma célula p-i-n. Para as propriedades do defeito, alguns trabalhos foram relatados. A densidade de defeito dessas perovskitas processadas em solução de baixa temperatura é tão baixa quanto 10 15 cm -3 , o que, portanto, contribui para a longa vida útil do portador. Recentemente, transporte de íons significativo no material foi encontrado, que redistribuiria o doping e o defeito na célula, afetando assim o comportamento fotoelétrico e estabilidade.
Essas propriedades físicas desempenham papéis essenciais no funcionamento da célula e precisam ser compreendidas completamente. Para o celular, a baixa estabilidade é a principal limitação para o seu desenvolvimento posterior, e a estabilidade física tem o efeito crítico. Acredita-se que, com esforço substancial para o desenvolvimento de novos materiais de perovskita híbrida e novas técnicas de fabricação, uma tecnologia fotovoltaica perovskita confiável pode ser realizada no futuro.
