Der Fortschritt bei Perowskit-Solarzellen (PSCs) hängt von fortschrittlichem Material-Engineering ab, und Guanidiniumiodid (GAI) hat sich in diesem Bereich zu einem Schlüsselmaterial entwickelt. Dieser Artikel, präsentiert von NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD., beleuchtet die technischen Mechanismen, mit denen GAI die Leistung von PSCs verbessert, insbesondere die Defektpassivierung und die Kristallisationskontrolle.

Einer der Hauptvorteile des Einsatzes von Guanidiniumiodid in der PSC-Herstellung ist seine Fähigkeit zur Passivierung von Defekten im Perowskit-Film. Defekte, wie Iodid-Leerstellen und Korngrenzenimperfektionen, wirken als Fallen für Ladungsträger und führen zu signifikanter nicht-strahlender Rekombination. Dieser Verlustmechanismus reduziert direkt die Leerlaufspannung (Voc) und den Füllfaktor (FF) der Solarzelle. GAI neutralisiert durch seine chemische Struktur und seine Interaktion mit dem Perowskit-Gitter diese Defektstellen effektiv. Dieser Passivierungsprozess, der in verschiedenen Studien detailliert beschrieben wird, führt zu einer deutlichen Verringerung der Rekombinationsverluste, wodurch mehr Ladungsträger zur Photostromerzeugung beitragen können.

Über die Passivierung hinaus spielt GAI eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle des Kristallisationsprozesses von Perowskit-Filmen. Wenn GAI zugeführt wird, beeinflusst es die Keimbildung und das Wachstum von Perowskit-Kristallen. Dies kann zu größeren, geordneteren Körnern und einer glatteren Filmoberfläche führen. Eine verbesserte Kristallinität, oft durch Röntgenbeugungsstudien (XRD) bewertet, korreliert mit reduzierter Streuung und verbesserten Ladungstransportwegen. Die durch GAI geförderten verbesserten Korngrößen und reduzierten Korngrenzen minimieren Rekombinationsmöglichkeiten und verbessern die gesamte Lebensdauer der Ladungsträger in der aktiven Schicht. Dieser Aspekt ist entscheidend für das Erreichen höherer Energieumwandlungseffizienzen (PCEs).

Die Auswirkung von GAI auf diese grundlegenden Eigenschaften führt direkt zu messbaren Leistungssteigerungen bei Solarzellen. Berichte zeigen, dass PSCs mit GAI aufgrund besserer Lichtabsorption und Ladungsextraktion höhere Jsc-Werte aufweisen, aufgrund reduzierter Rekombination höhere Voc-Werte erreichen und aufgrund effizienteren Ladungstransports verbesserte FF-Werte erzielen. Darüber hinaus tragen die durch GAI verliehenen verbesserten strukturellen und chemischen Eigenschaften zu einer besseren Feuchtigkeits- und thermischen Stabilität bei, was die Betriebslebensdauer der Geräte verlängert. NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. liefert hochreines Guanidiniumiodid, um Forscher und Hersteller bei der Nutzung dieser technischen Vorteile für die Entwicklung von Solartechnologien der nächsten Generation zu unterstützen.