能源周报：JACS、Angew、AM、Joule、AEM等大合集！

温馨提示：本推文包含21篇文献，预计阅读时间约21min，大家挑感兴趣的关注。p.s.文末会附有过去三周周报链接。

1. Adv. Energ. Mater.：基于VO₂正极和聚丙烯酰胺-甲壳素纳米纤维水凝胶电解质的化学自充电柔性固态锌离子电池

传统的自充电系统通常很复杂，并且高度依赖于能源的可用性。在此，开发了一种基于二氧化钒正极和聚丙烯酰胺-甲壳素纳米纤维 (PAM-ChNF) 水凝胶电解质的化学自充电、柔性固态锌离子电池。功率密度为 139.0 W kg^-1，可提供 231.9 Wh kg^-1 的高能量密度。优异的电化学性能归因于二氧化钒正极的坚固隧道结构和聚丙烯酰胺-甲壳素纳米纤维电解质的交联网络，它们为离子扩散提供了有效的途径。令人印象深刻的是，设计的自充电、柔性固态锌离子电池可以在环境条件下通过正极与氧气之间的氧化还原反应进行化学自充电。在空气中氧化 6 小时后，自充电、柔性固态锌离子电池在 0.2 A g^-1 下表现出 263.9 mAh g^-1 的高放电容量，显示出优异的自充电能力。在水凝胶电解质中加入少量醋酸的帮助下，恒电流放电和化学自充电循环可以达到 20 次。更重要的是，这种自充电、柔性固态锌离子电池能够在化学或/和恒电流充电混合模式下运行良好，证明优越的可循环性。这项工作为便携式自供电系统设计灵活的化学自充电柔性固态锌离子电池带来了新的前景。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202003902

2. Adv. Energ. Mater.：由双卤素固体电解质实现的先进高压全固态锂离子电池

具有高负极（氧化）稳定性的固态电解质对于实现在高电压下运行的全固态锂离子电池至关重要。到目前为止，基于卤化物的固态电解质因其与正极的兼容性和高离子电导率而成为最有前途的候选者之一。然而，开发的氯化物和溴化物固态电解质仍然表现出有限的电化学稳定性，不足以用于超高压操作。在本文中，通过设计双卤素锂离子导体Li₃InCl_4.8F_1.2来解决这一挑战。氟被证明可以选择性地占据固体超离子导体 (Li₃InCl₆) 中的特定晶格位点，以形成新的双卤素固体电解质。随着氟的加入，Li₃InCl_4.8F_1.2双卤素固体电解质变得致密并在 10^-4 S cm^-1 上保持室温离子电导率。此外，Li₃InCl_4.8F_1.2 双卤素固体电解质表现出超过 6 V（相对于 Li/Li⁺）的实用负极极限，这可以实现具有良好循环的高电压全固态锂离子电池。结合光谱、计算和电化学表征，确定原位生成的富含氟的钝化正极-电解质界面，从而扩大了 Li₃InCl_4.8F_1.2 双卤素固体电解质的电化学窗口并防止在正极发生有害的界面反应。这项工作为具有高氧化稳定性的快锂离子导体提供了一种新的设计策略，并在高压全固态锂离子电池中显示出巨大的潜力。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202100836

3. ACS Energy Lett.：定制的电解质通过界面保护实现实用的锂硫全电池

硫复合正极的电活性通常需要高的电极孔隙率，这给锂硫电池的设计带来了许多限制（例如，电解质量和能量密度）。在这里，我们专注于高度稳定的共价型硫化聚丙烯腈的电解质工程，以实现具有共同提高的体积能量密度和循环性能的实用锂硫全电池。由环状碳酸酯衍生的保角聚碳酸酯正极-电解质中间相被确定在消除致命穿梭效应方面发挥根本作用，从而保护硫化聚丙烯腈的“固相”机制。定制的电解质还诱导了双层固体电解质中间相，其具有增强的锂离子传输和机械强度，从而解锁了超薄锂负极的兼容性。实用的锂-硫化聚丙烯腈软包电池，由高容量硫化聚丙烯腈正极（4.08 mAh cm^-2）和 1.2 倍过量锂负极组成，可实现 615 Wh L^-1 的体积能量密度，并且循环寿命至少是 7 倍传统的碳酸盐基电解质。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c01091

4. Adv. Funct. Mater.：钠离子电池正极材料P2型Na_0.67Mn_0.6Ni_0.2Li_0.2O₂(MNL)的锂缺陷稳定结构

改善钠离子电池层状氧化物电极性能的一个已知策略是用锂部分取代过渡金属。本文讨论了锂在P2-Na_0.67Mn_0.6Ni_0.2Li_0.2O₂中作为缺陷的作用及其对钠存储的影响。在电化学研究的同时，用固体核磁共振、X射线衍射和密度泛函理论对其电子结构和原子结构进行了研究。对于合成的材料，锂在钠层和过渡金属氧化物层中的含量相当。离解导致锂离子在晶格内重新分布。在充电过程中，钠层的锂离子首先迁移到过渡金属氧化物层，然后在低钠含量时反向迁移。充放电过程中晶格参数变化不大，表明P2结构稳定。这导致了固溶体类型的存储机制(倾斜电压分布)，因此具有出色的循环寿命，100次循环后容量为110mAh g^-1。相反，无锂组分Na_0.67Mn_0.6Ni_0.4O₂和Na_0.67Mn_0.8Ni_0.2O₂表现出相变和阶梯电压分布。密度泛函分析发现容量主要来源于Ni³⁺/Ni⁴⁺ 和O^2-/O^2-δ 的氧化还原过程，但也不能排除Mn⁴⁺/Mn⁵⁺对容量的贡献。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202102939

5. Adv. Funct. Mater.：调整电解液溶剂化结构抑制锌离子电池正极溶解、水反应性和锌枝晶生长

水系锌离子电池的循环寿命受到正极溶解、水反应性和锌枝晶等显著挑战的限制。在这里，证明了通过调节电解质溶剂化结构，可以同时解决电极和电解质的问题。具体地说，阻燃磷酸三乙酯是一种在非水/水混合电解质中具有很强溶剂化能力的助溶剂。磷酸三乙酯的施主数目(26kcal mol⁻¹)高于水(18kcal mol⁻¹)，更倾向于在锌离子周围形成磷酸三乙酯占据的内溶剂化鞘层，并与水形成较强的氢键。磷酸三乙酯配位电解质结构可以抑制水与五氧化二钒的反应活性，并在锌负极上形成牢固的聚合物-无机界面(聚ZnP₂O₆和ZnF₂)，有效地阻止枝晶生长和寄生水反应。采用这种优化的电解液，锌/铜电池的平均库仑效率高达99.5%，低容量比锌：五氧化二钒(2：1)和贫稀电解液(11.5g Ah⁻¹)的全电池在5A g⁻¹下循环1000次以上的可逆容量为250mAh g⁻¹。本研究强调了一种成功的电解液调节策略为开发高性能和实用的锌离子电池提供了一种成功的电解液调节策略。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202104281

6. Adv. Energ. Mater.：调整锰配位环境提高二氧化锰超级电容器性能

过渡金属氧化物的电化学性质强烈依赖于金属原子的配位环境。然而，金属原子的配位环境与金属氧化物的电化学性能之间的关系尚不清楚，调节金属原子配位环境的策略也很少。本文报道了用三乙醇胺络合物诱导法对二氧化锰中锰原子配位环境的改造。详细的实验表征和密度泛函理论计算表明，优化的缺氧锰配位环境和更多的角共用锰-锰壳层导致了明显的电子位错，并形成了有效的内建电场。结果表明，所制得的MnO₂-三乙醇胺样品具有较高的电导率和良好的离子扩散能力，在1Ag⁻¹时的比电容为417.5 Fg⁻¹。在功率密度为450.0 W kg⁻¹时，制备的非对称超级电容器的能量密度最大(57.4WH kg⁻¹)。这项工作不仅为调节金属氧化物中金属原子的配位环境提供了有效的策略，而且也加深了对电极材料电子结构相关电化学性能的理解。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202101412

7. Adv. Funct. Mater.：可穿戴式生物超级电容器：从汗水中收集和储存能量

这项工作展示了第一个基于汗液的可穿戴和可伸展生物超级电容器的例子，它能够从人类活动中产生大功率脉冲。全印刷、双功能、生物超级电容器可以从汗液乳酸中获取和储存能量。通过在单个表皮设备的同一处上集成能量采集和存储功能，新的可穿戴能源系统可以提供高功率脉冲，并通过人体活动产生的汗液乳酸的生物能量转换快速自我充电，同时简化设计和制造。该装置的机械坚固性和一致性通过岛桥图案和耐张力油墨来实现。碳纳米管墨水与电沉积聚吡咯和多孔菜花状铂在正负极上的协同作用实现了生物超级电容器的电容增强。在乳酸存在下，生物超级电容器具有较高的脉冲输出功率和稳定的循环性能。此外，可穿戴设备可以储存能量，并在汗水停止后很长一段时间内发出高功率脉冲。自充电混合可穿戴设备在体外获得了1.7mW cm⁻²的高功率，运动时在身体上获得了343µW cm⁻²的高功率，这表明它有望成为下一代可穿戴电子产品的电源。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202102915

8. Adv. Mater.：氮掺杂石墨烯的超薄表面涂层为水性锌离子电池提供了稳定的锌阳极

锌（Zn）金属具有高容量和低氧化还原电位的特点，被认为是水性锌离子电池（AZIBs）极有前途的负极材料。然而，枝晶生长严重破坏了电极/电解液界面的稳定性，加速了副反应的产生，最终降低了电化学性能。本文采用Langmuir-Blodgett方法一步合成了氮掺杂氧化石墨烯（NGO）人工界面膜，获得了平行超薄的界面修饰层(≈120 nm）。Zn晶体在（002）面上的定向沉积是由于石墨烯层的平行性和N掺杂基团的亲锌性。同时，通过原位差示电化学质谱和原位拉曼光谱测试，金属锌在界面上的定向镀态有效地抑制了析氢反应和钝化。因此，将这种新阳极与LiMn₂O₄阴极配对的软包电池在36%合理的排放深度，保持了特殊的能量密度（178次循环后164 Wh kg⁻¹）。这项工作为加速高比能叠氮基化合物的应用提供了一种简便易行的合成方法和深入的机理分析。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202101649

9. Adv. Mater.：揭示锂基电池中镍基层状氧化物阴极在相同脱锂度下的稳定性

体积、表面和界面不稳定性是影响高镍含量LiNi_1-x–yMn_xCo_yO₂（NMC）阴极高能量密度循环和热性能的主要挑战。一般认为，随着镍含量的增加，系统的不稳定性和性能损失呈指数增长。与这一普遍看法不同的是，本文证明，在相同的脱锂（充电）条件下，镍含量较高的NMC阴极比镍含量较低的阴极具有更好的整体稳定性。本文用两种有代表性的阴极LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂和LiNiO₂，系统地研究了它们的稳定性和脱锂程度的控制。电化学测试表明，在相同的脱锂状态下，LiNiO₂比LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂具有更好的循环性能。全面的结构和界面研究表明，LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂的低循环性主要是由寄生反应加剧引起的，界面稳定性可能比晶格稳定性更重要。此外，LiNiO₂的热性能与LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂相似或更好。研究结果表明，NMC阴极的稳定性与脱锂状态的程度密切相关，而不是与镍含量本身密切相关，强调了重新评估镍含量以及结构和相间调节对NMC阴极稳定性的真正影响的重要性。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202100804

10. Adv. Mater.：优越的气相合成的全固态电池硫化物电解质具有超高的水稳定性和离子导电性

硫化物固体电解质（SEs）具有优良的离子导电性和良好的延展性，是全固态电池最有前途的候选材料之一。然而，硫醚的空气稳定性差、合成工艺复杂、收率低、生产成本高，阻碍了硫醚的大规模应用。本文报道了以氧化物为原料，在环境空气中一步气相合成硫醚的方法，完全摆脱了手套箱，使大规模生产成为可能。通过调整取代元素和浓度，Li_4-xSn_1-xM_xS₄的离子电导率可达2.45mS cm⁻¹，是所有报告的潮湿空气稳定和可回收的锂离子硫化物SEs中的最高值。此外，经空气/水暴露和中温处理的Li_3.875Sn_0.875As_0.125S₄ ASSBs甚至保持了优异的性能，具有最高的可逆容量（188.4 mAh g⁻¹）和而最长的循环寿命（210次循环），也打破了这一纪录。因此，它可能成为硫化物ASSBs向实际应用和商业化发展过程中最关键的突破之一。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202100921

11. Nat. Commun.：碱金属电池正负离子迁移的原子尺度调控

阴离子和阳离子在原子尺度上的调控在膜分离技术中具有重要意义。由于碱金属离子（如Li⁺或Na⁺）的不均匀输运以及多硫化物/聚硒阴离子的有害穿梭效应，离子输运调控技术在开发高性能碱金属电池（如碱金属硫电池和碱金属硒电池）方面也起着关键作用。这些缺陷会导致金属电极上碱金属沉积的不利生长和阴极活性材料的不可逆消耗，导致容量衰减和循环寿命短。在此，本文建议使用涂有带负电荷的Ti_0.87O₂纳米片和Ti原子空位的聚丙烯分离器来解决这些问题。特别地，本文证明了带负电荷的Ti_0.87O₂纳米片与聚硫/聚硒阴离子之间的静电相互作用降低了穿梭效应。此外，Ti_0.87O₂涂层分离器调节碱离子的迁移，确保离子通量均匀，而Ti空位作为亚纳米孔，促进碱离子的快速扩散。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24399-9

12. J. Am. Chem. Soc.：可充电镁离子电池尖晶石阴极中镁离子迁移机理的X射线衍射研究

本文合成了一种具有18%Mg/Mn转化率的高压尖晶石氧化物正极材料MgCrMnO₄。并设计了一种新型电池装置，以0.1M Mg(TPFA)₂电解液溶解于三聚物中，活性炭为阳极，研究了MgCrMnO₄阴极的阳离子迁移机理。在多价电池中，高质量的衍射数据首次实现了对主体结构中阳离子含量的精确量化。除了12%Mg²⁺插入Mg_1–xCrMnO₄（x≤ 1）此外，还观察到过量Mg²⁺在过放电期间的部分可逆插入。此外，实验证明，插入/萃取反应伴随着尖晶石骨架中一系列阳离子的再分配，密度泛函理论计算进一步证实了这一点。反向Mn被认为直接参与了阳离子的迁移，导致过放电后的电压滞后和不可逆的结构演化。调整Mg/Mn转化率可以为进一步优化镁离子电池用尖晶石氧化物阴极提供直接途径，更普遍地说，本工作中开发的操作技术应该在理解多价离子插入系统的复杂机制方面发挥关键作用。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/jacs.1c04098

13. Adv. Energ. Mater.：常规水电解液中LiNiO₂表面阴极电解液界面膜的形成：改善水性锂离子电池用LiNiO₂电极电化学性能的简单方法

钝化膜，即所谓的固体-电解质界面和阴极-电解质界面（CEI），被认为是可充电电池运行所必需的，因为它们对电化学性能（包括可循环性）有积极影响。迄今为止，在水性锂离子电池（ALIBs）领域，人们普遍认为这些膜只能在含有氟基有机阴离子（如N(SO₂CF₃)₂和SO₃CF₃）的超浓电解质中形成。这项研究首次证明，在传统的水溶液中，在LiNiO₂（LNO）电极上可以制备CEI薄膜，提高电化学性能，如可逆容量和循环性能。结果表明，在含LiOH的饱和LiNO₃水电解液中，从Li⁺离子第一次脱嵌开始，在LNO表面形成了以Li₂CO₃和LiOH为主的CEI膜，抑制了表面与水电解液的副反应，提高充放电过程中LNO结构变化的回收率。结果表明，LNO作为高能量密度ALIBs的阴极材料具有很大的应用潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/aenm.202170094

14. Adv. Energ. Mater.：高性能高氧化电位≈6.0 V双离子电池浓电解液

双离子电池（DIBs）具有工作电压高、成本低、环境友好等优点，但传统的电解液通常不能同时满足宽电压范围和高浓度的要求，导致循环耐久性差，能量密度有限。本研究以四亚甲基砜为溶剂，制备了一种4.0M双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）电解质体系，该体系具有高氧化电位的优点≈6.0 V以启用FSI的插入/断开− 在石墨阴极可逆地，ii）在高工作电压下显著抑制气体形成，以及iii）显著提高全电池DIB能量密度。用这种电解液构建的DIB在200 mA g⁻¹能显示113.3 mAh g⁻¹容量和≈4.6 V介质放电电压，1000次循环后，容量保持率为94.7%。此外，这种DIB提供的能量密度为≈180Wh kg⁻¹（包括有助于容量和电极材料的电解液），是DIBs相关工作中性能最好的之一。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/aenm.202170096

15. Angew. Chem. Int. Ed.: 无掺杂空穴传输材料提供高效稳定的无机钙钛矿太阳能电池和组件

新兴的 CsPbI₃ 钙钛矿是用于宽带隙钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的高效且热稳定的材料，但掺杂的空穴传输材料 (HTM) 会加速 CsPbI₃ 在环境中的相变。 在此，研究者们开发了一种名为 CI-TTIN-2F 的无掺杂 D-π-A 型 HTM，克服了这个问题。合适的光电特性和能级排列赋予 CI-TTIN-2F 优异的电荷收集特性。 此外，CI-TTIN-2F 对 CsPbI₃ 表面的缺陷位点提供多位点缺陷修复效果。 具有 CI-TTIN-2F HTM 的无机 CsPbI₃ PSC 具有高达 15.9% 的高效率，在环境条件下 1000 小时后效率保持率为 86%。 还制造了无机钙钛矿太阳能模块，其效率为 11.0%，创纪录的面积为 27 cm²。 这项工作证实，使用高效的无掺杂 HTM 是一种有吸引力的策略，可以稳定无机 PSC，以备将来放大。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202107774

16. Angew. Chem. Int. Ed.：协同偶极-偶极相互作用诱导基于吩恶嗪的空穴传输材料的自组装，用于高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池

精心设计的具有有序结构的无掺杂空穴传输材料（HTM）已成为实现高性能钙钛矿太阳能电池（PSC）的主要策略之一。在这项工作中，研究者们报告了两种给体-π连接剂(D-π-D) HTMs N01和N02，它们由简单的4,8-di( n -hexyloxy)-benzo[1,2- b :4,5- b' ]dithiophene为π连接剂，分别以 10-bromohexyl-10 H -phenoxazine and 10-hexyl-10 H -phenoxazine作为供体。非常有趣的是，单晶 X 射线衍射的结果表明，由于相邻分子之间不同的偶极-偶极相互作用，具有/不具有溴终止的不同烷基取代基可以使分子独特地自组装。特别是N01分子在吩恶嗪供体之间形成由C-H…O和C-H…Br相互作用支配的二维共轭网络，并借助层间π-π相互作用同步构建三维层状结构。因此，作为不含掺杂剂的小分子 HTM，N01 具有更高的本征空穴迁移率和更有利的空穴传输、空穴提取和钙钛矿生长的界面特性，使倒置 PSC 能够实现非常令人印象深刻的 21.85% 的功率转换效率。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202107020

17. Adv. Mater.：稳定高效钙钛矿太阳能电池的多功能共轭配体工程

表面钝化是提高钙钛矿太阳能电池 (PSC) 效率和稳定性的有效方法。然而，大多数钝化策略面临的一个关键挑战是减少界面电荷复合而不对电荷提取施加能垒。在这里，研究者们报道了一种新型多功能半导体有机铵阳离子界面改性剂，其插入了捕光钙钛矿薄膜和空穴传输层之间。结果表明，共轭阳离子可以直接有效地从钙钛矿中提取空穴，同时减少界面非辐射复合。结合改进的能级对齐和器件中稳定的界面，三阳离子混合卤化物中带隙 PSC 具有 22.06% 的出色功率转换效率（从 19.94% 提高）并抑制了离子迁移和卤化物相分离，从而导致长期运行稳定性，被证明。该策略为 PSC 中的界面工程提供了一种新的实用方法，以提高效率和稳定性。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202100791

18. Sci. Adv.：通过掺入星形聚合物，具有高填充因子的高效稳定倒置钙钛矿太阳能电池

在工作条件下稳定高效钙钛矿太阳能电池 (PSC) 仍然是阻碍其大规模商业部署的未解决问题。在这里，研究者们报告了一种星形聚合物，以改善钙钛矿界面处的电荷传输并抑制离子迁移。在星形聚合物分支中引入多个化学锚定位点，强烈控制钙钛矿薄膜的结晶，具有较低的陷阱密度和较高的载流子迁移率，从而抑制非辐射复合并减少电荷传输损失。因此，改进的倒置 PSC 显示出 22.1% 的最佳功率转换效率和 0.862 的非常高的填充因子 (FF)，对应于具有 1.59-eV 带隙的 PSC 的 95.4% 的 Shockley-Queisser 限制的 FF (0.904)。改进后的器件在最大功率点在 45°C 下连续单日光照下 1000 小时表现出优异的长期运行和热稳定性，而没有任何显着的效率损失。

原文链接：

https://doi.org/10.1126/sciadv.abg0633

19. Joule：具有双背表面场的钙钛矿太阳能电池的高效和稳定的夹层电极缓冲

随着钙钛矿太阳能电池（PSC）的快速发展，其实际应用同时需要高效率和足够的稳定性，其中界面起着至关重要的作用。在这项工作中，研究者们开发了与空穴传输层 (HTL) 相关的夹层电极缓冲液 (SEB)，其中在相关的两个界面上实现了双背面场。SEB 将吸收体桥接到背面电极，具有所需的能带排列和多缺陷钝化效果，从而稳定钙钛矿、HTL 和金属电极。因此，具有 SEB 的平面 n-i-p PSC 实现了 23.9%（经认证为 23.4%）的效率。值得注意的是，它们表现出卓越的运行稳定性，在 1-Sun 光照下 2,000 小时最大功率点跟踪的效率仅下降 3%。此外，这些器件还表现出优异的热稳定性和湿度稳定性。因此，SEB 配置提高了 PSC 的效率和稳定性，为钙钛矿光电的商业化铺平了道路。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.001

20. Adv. Funct. Mater.：揭示运行条件下 n-i-p 型钙钛矿太阳能电池灾难性故障背后的机制以及如何抑制它

n-i-p型钙钛矿太阳能电池在运行过程中会出现不可预测的灾难性故障，这是其商业化的障碍。 研究者们使用Ag电极边缘的荧光增强和Ag电极边缘切断后的性能恢复证明分流位置主要位于器件边缘。表面形态和元素分析证明了 Ag 电极的腐蚀和 Ag⁺ 离子在老化电池边缘的扩散。此外，在 MoO₃ 层上形成了大量凝聚和更大的 Ag 簇。在比较 Ag/Spiro-OMeTAD 膜的中心和边缘时，也观察到这种对比。因此，灾难性失效机制可以归结为钙钛矿膜的光子诱导分解并释放反应性碘化物，其扩散并与电池边缘松散的 Ag 簇反应。Ag 电极的腐蚀和 Ag⁺ 离子迁移到 Spiro-OMeTAD 和钙钛矿薄膜中导致形成对电池进行分流的导电细丝。MoO₃ 表面上更凝聚的 Ag 簇以及 Spiro-OMeTAD/MoO₃ 界面内的空穴阻塞成功地防止了 Ag 电极的氧化并抑制了灾难性故障。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202103820

21. Adv. Funct. Mater.: 气相输运沉积:通过可控取向生长高效Sb₂(S,Se)₃太阳电池的气相输运沉积

准一维硒硫化锑（Sb₂(S,Se)₃）的气相传输沉积最近吸引了越来越多的研究兴趣，因为它可以廉价、高通量地生产薄膜光伏器件。Sb₂(S,Se)₃ 太阳能电池性能的进一步改进迫切需要确定控制取向的加工策略，但高质量吸收体的生长机制仍不完全清楚。在此，研究者们利用一种简便且通用的气相传输沉积方法，通过源蒸气速度精确控制具有良好结晶和择优取向的大晶粒致密 Sb₂(S,Se)₃ 薄膜的生长。发现缺陷激活能而不是缺陷浓度在 Sb₂(S,Se)₃光伏性能中起决定性作用。导纳光谱分析用于获得高效的Sb₂(S,Se)₃ 太阳能电池。通过采用双源协调优化吸收层，获得了 8.17% 的功率转换效率，这是采用蒸汽传输技术制造的 Sb₂(S,Se)₃ 太阳能电池的最高效率。这项研究表明，还有其他机会可以更深入地了解其他高度取向的低维材料中的缺陷物理和载流子复合机制，以提高器件性能。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202170204

相关推荐：

更多科研作图、软件使用、表征分析、SCI 写作、名师介绍等干货知识请进入后台自主查询。 

科研交流微信群：

催化/能源交流群，请添加微信：yzcl93

科研绘图交流群，请添加微信：17857127498

写作/表征交流群，请添加微信：xueshan199