由于其窄的帶隙,鉛和錫(Pb–Sn)鹵化物混合鈣鈦礦在鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池中極具應(yīng)用前景。盡管到目前為止實(shí)現(xiàn)了不錯(cuò)的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE),但Pb–Sn鈣鈦礦太陽(yáng)能電池仍然面臨著挑戰(zhàn),如Sn2+容易氧化為Sn4+,導(dǎo)致本體和界面中存在大量缺陷。近日,武漢工程大學(xué)Zheng Wenwen、Qin Pingli、武漢大學(xué)Ke Weijun、Fang Guojia采用了一種可行且低成本的改性材料,即甘氨酸鹽酸鹽(GlyCl),自下而上地改性Pb–Sn鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
本文要點(diǎn):
1) 作者發(fā)現(xiàn),通過(guò)將GlyCl改性劑摻入底部聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽空穴傳輸層、中間鈣鈦礦吸收劑和頂部覆蓋層中,顯著鈍化了多個(gè)通道上的缺陷。此外,GlyCl的引入改善了載流子傳輸,抑制了Sn2+氧化為Sn4+,并與鈣鈦礦膜頂部殘留的碘化鉛反應(yīng)。
2) 因此,采用多種GlyCl改性的Pb–Sn鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了22.07%的PCE,開路電壓和填充因子顯著提高,這使得全鈣鈦礦串聯(lián)太陽(yáng)能電池的最大PCE為27.07%。該工作闡明了多通道鈍化對(duì)窄帶隙Pb–Sn鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和串聯(lián)電池的重要性。
Wenjun Zhang et.al Bottom-up modification boosts the performance of narrow-bandgap lead–tin perovskite single-junction and tandem solar cells EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02010J
https://doi.org/10.1039/D3EE02010J