寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池(WBG PSC)因其在串聯(lián)太陽能電池中的潛在應用而受到了廣泛關注。然而,混合鹵化物WBG鈣鈦礦存在嚴重的相分離問題,嚴重限制了所得器件的功率轉換效率(PCE)和穩(wěn)定性。在此,南京工業(yè)大學陳永華、張輝開發(fā)了一種有效的自下而上策略,通過在埋入界面摻入丙基氯化銨(PACl)來穩(wěn)定WBG鈣鈦礦。
本文要點:
1) PACl可以與PbI2相互作用,在鈣鈦礦/SnO2界面形成一層低維鈣鈦礦薄層,從而形成高能級聯(lián)結構,加速電子提取。此外,生成的低維鈣鈦礦可以促進鈣鈦礦生長,使鹵化物分布均勻,并釋放晶格應變。
2) 由于均勻的結晶、抑制的缺陷態(tài)和加速的電荷傳輸,WBG鈣鈦礦內的光誘導相偏析得到了很大程度的抑制。因此,在WBG PSC中獲得了≈20%的效率,并且在2000小時的儲存后仍保持了90%以上的初始效率。通過與窄帶隙PSC結合,最終構建了一個四端全鈣鈦礦疊層太陽能電池,其效率高達27.2%。
Lijuan Guo et.al Homogenized Wide Bandgap Perovskites for Photostable and Efficient Four-Terminal All-Perovskite Tandem Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202422674
https://doi.org/10.1002/adfm.202422674