寬帶隙(WBG)鈣鈦礦中的光致鹵化物偏析導致其穩定性差,并限制了其在高效串聯太陽能電池中的應用。近日,上海交通大學Yang Xudong報道了一種簡單的解決方案,通過離子耦合山梨酸鉀與掩埋鈣鈦礦界面的缺陷,實現帶隙≈1.67eV的光穩定WBG鈣鈦礦太陽能電池(PSC)。
本文要點:
1) 離子偶聯的山梨酸鉀(ICPS)能夠控制N-甲基甲脒離子的形成,該離子可以選擇性地鈍化晶界處的鈣鈦礦缺陷,從而使鈣鈦礦膜中的光致鹵化物偏析在強光下被凍結。單結WBG PSC實現了22.00%的能量轉化效率,開路電壓(VOC)為1.272V,在2000小時的操作中光穩定性衰減小于2%。
2) 此外,作者還制造了鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池,其效率達到30.72%(認證為30.09%@1.087cm2)。封裝的串聯器件在運行1000小時后可以保持其初始效率的97%。
Liang Qiao et.al Freezing Halide Segregation Under Intense Light for Photostable Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302983
https://doi.org/10.1002/aenm.202302983