鈣鈦礦太陽能電池具有低的非輻射電壓損失和開路電壓(VOC),其通常與鈣鈦礦層中的內部電壓相匹配,即準費米能級分裂(QFLS)。然而,在許多情況下,VOC與內部電壓顯著不同,例如在沒有能量對準的設備中。因此,了解這一現象對于進一步開發鈣鈦礦太陽能電池和解決穩定性問題具有重要意義。近日,波茨坦大學Jonathan Warby、Dieter Neher、Martin Stolterfoht為硅太陽能電池開發的經典理論通過考慮多數載流子和少數載流子的部分電阻/電導率來解釋QFLS-VOC失配。
本文要點:
1) 作者證明了這一通用理論適用于導致這種不匹配的各種物理機制。此外,研究發現,在現實的鈣鈦礦電池中,移動離子會導致QFLS-VOC失配,這可以解釋關于光吸收和老化誘導的VOC損失的各種結果。
2) 該發現揭示了領域中備受爭議的話題,確定了一種新的降解損失機制,并強調了重要的設計原則,以最大限度地提高改進鈣鈦礦太陽能電池的VOC。
Jonathan Warby et.al Mismatch of Quasi–Fermi Level Splitting and Voc in Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303135
https://doi.org/10.1002/aenm.202303135