Au@Ag@SiO2纳米棒等离子体对钙钛矿太阳能电池铅含量的降低策略

摘要：

Pb基卤化物钙钛矿的环境毒性是阻碍钙钛矿光伏技术产业应用的重要因素.通过降低钙钛矿吸光层厚度来减少Pb的用量(即物理降铅)是降低铅基钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)环境毒性的重要方法,但吸光层厚度的降低将显著削弱电池的光捕获能力.通过调节Au@Ag@SiO2 纳米棒等离子体粒子的共振吸收波长与钙钛矿吸收光谱进行匹配,并将其引入TiO2 介孔层,利用金属等离子体粒子的局域表面等离子共振(localized surface plasmon resonance,LSPR)产生的陷光效应实现了薄吸光层PSCs对长波长可见光的强化利用.当吸光层厚度从常规 720 nm大幅降低到 260 nm时,薄吸光层 PSCs的光电转换效率仅下降 14.1%(效率从 19.1%下降到16.4%),但电池的Pb用量减少了 63.9%.研究表明,利用金属等离子体粒子的LSPR效应可大幅减少PSCs的铅含量并同时保持较高的光电转换效率.

关键词：钙钛矿太阳能电池、物理降铅、金属等离子体、局域表面等离子共振、薄吸光层

所属期刊栏目：51

分类号：TM914.4

资助基金：松山湖材料实验室开放课题;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：10-17