Развитие перовскитных солнечных элементов (PSC) зависит от сложного инжиниринга материалов, и йодид гуанидиния (GAI) стал ключевым игроком в этой области. Эта статья, представленная NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD., исследует технические механизмы, с помощью которых GAI повышает производительность PSC, уделяя особое внимание пассивации дефектов и контролю кристаллизации.

Одним из основных преимуществ использования йодида гуанидиния в производстве PSC является его способность пассивировать дефекты в перовскитной пленке. Дефекты, такие как вакансии йодида и несовершенства границ зерен, действуют как ловушки для носителей заряда, что приводит к значительной безызлучательной рекомбинации. Этот механизм потерь напрямую снижает напряжение холостого хода (Voc) и коэффициент заполнения (FF) солнечного элемента. GAI, благодаря своей химической структуре и взаимодействию с перовскитной решеткой, эффективно нейтрализует эти дефектные участки. Этот процесс пассивации, подробно описанный в различных исследованиях, приводит к заметному снижению потерь от рекомбинации, позволяя большему количеству носителей заряда вносить вклад в фототок.

Помимо пассивации, GAI играет решающую роль в контроле процесса кристаллизации перовскитных пленок. При введении GAI он влияет на нуклеацию и рост перовскитных кристаллов. Это может привести к образованию более крупных, более упорядоченных зерен и более гладкой морфологии пленки. Улучшенная кристалличность, часто оцениваемая с помощью исследований рентгеновской дифракции (XRD), коррелирует со снижением рассеяния и улучшенными путями переноса заряда. Увеличение размера зерен и уменьшение границ зерен, чему способствует GAI, минимизируют возможности для рекомбинации и улучшают общее время жизни носителей заряда в активном слое. Этот аспект имеет решающее значение для достижения более высокой эффективности преобразования мощности (PCE).

Влияние GAI на эти фундаментальные свойства напрямую транслируется в измеримые улучшения производительности солнечных элементов. Отчеты показывают, что PSC, включающие GAI, демонстрируют более высокий Jsc благодаря лучшему поглощению света и экстракции носителей, увеличенный Voc в результате снижения рекомбинации и улучшенный FF благодаря более эффективному переносу заряда. Кроме того, улучшенные структурные и химические свойства, придаваемые GAI, способствуют лучшей влагостойкости и термической стабильности, продлевая срок службы устройств. NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. поставляет высокочистый йодид гуанидиния для поддержки исследователей и производителей в использовании этих технических преимуществ для разработки солнечных технологий следующего поколения.