Synergistic Toughening and Strain Releasing Strategy in Metal Halide Perovskite Photovoltaics

材料科学 钙钛矿(结构) 纳米压痕 耐久性 复合材料 光伏系统 能量转换效率 模数 卤化物 纳米技术 光电子学 化学工程 无机化学 生态学 化学 工程类 生物
作者
Chenyun Wang,Chuanzhen Shang,Haoyang Feng,Yudong Lei,Duo Qu,Bin Zhou,Xinyue Zhang,Hanwei Hu,Yajie Zhang,Zhanfei Zhang,Bin Li,Zheng Bao,Fengjun Ye,Zebang Zheng,Zhenhua Wang,Lijie Sun,Yongguang Tu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202410621
摘要

Abstract Metal halide perovskite with high Young's modulus is prone to form cracks when subjected to mechanical stresses such as bending, twisting, or impacting, ultimately leading to a permanent decline in the performance of their photovoltaic devices. These mechanical properties pose challenges to the durability of long‐term service of photovoltaic devices and the production of flexible devices. To address this issue, the poly (lipoic acid‐co‐Styrene) elastomer is employed to modulate the modulus of perovskite films. The peak force quantitative nanomechanical atomic force microscopy measurements and nanoindentation tests demonstrated a reduction in modulus, with the lower modulus preventing the formation of cracks and defects during deformation. Moreover, this approach also suppressed the non‐radiative recombination of perovskite solar cells by leveraging the interaction between functional groups and defects. Through this method, the rigid inverted devices attained a power conversion efficiency of 24.42% alongside remarkable stability. Concurrently, flexible inverted devices achieved a power conversion efficiency of 22.21%. This strategy offers a promising avenue for fabricating flexible perovskite solar cells and enhancing their mechanical durability.
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