開發(fā)管理寬帶隙（WBG）鈣鈦礦中離子遷移誘導(dǎo)相分離的策略對(duì)于實(shí)現(xiàn)高性能鈣鈦礦硅疊層太陽能電池（TSC）至關(guān)重要。然而，從薄膜結(jié)晶過程到器件操作，保持對(duì)相分離的持續(xù)抑制仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。近日，西北工業(yè)大學(xué)王洪強(qiáng)、陳睿豪、香港城市大學(xué)Alex K.-Y. Jen報(bào)道了一種有效策略，通過使用N-鹵代丁二酰亞胺分子的鹵素循環(huán)劑（HCA）作為可持續(xù)穩(wěn)定劑，激活WBG鈣鈦礦中的鹵素循環(huán)，以在前驅(qū)體溶液和鈣鈦礦薄膜中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鹵素平衡，從而阻斷Br?/I?離子在WBG鈣鈦礦結(jié)晶和老化過程中的遷移路徑。
本文要點(diǎn)：
1) 對(duì)鹵化物遷移的原位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)直觀驗(yàn)證了WBG薄膜和設(shè)備中活化鹵素循環(huán)的增強(qiáng)穩(wěn)定性。因此，該研究在1.67 eV帶隙的器件中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)23.25%的功率轉(zhuǎn)換效率，Voc損失低至0.39 V，基于HCA的器件在連續(xù)照明下1000小時(shí)和在氮?dú)鈿夥罩?/span>85°C下2500小時(shí)分別可以保持88%和93%的初始效率。
2) 作為概念驗(yàn)證，制造的鈣鈦礦/硅單片TSC實(shí)現(xiàn)了1.99 V的高Voc和33.2%的高功率轉(zhuǎn)換效率。
Yang Yang et.al Activating Halogen Circulation Enables Efficient and Stable Wide-Bandgap Mixed-Halide Perovskite Solar Cells Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202416513
https://doi.org/10.1002/adma.202416513
