鈣鈦礦/鈣鈦礦/硅三結太陽能電池有望在性能上超越雙結太陽能電池。要實現這一目標,需要單片集成2.0eV帶隙鈣鈦礦子電池,其特點是高溴化物:碘化物比率(>7:3),并具有低溫可加工性和高光電質量。然而,此類鈣鈦礦中的光誘導相分離仍然是一個挑戰。
近日,為了解決這個問題,阿卜杜拉國王科技大學Stefaan De Wolf,Erkan Aydin,Fuzong Xu用硫氰酸鉀(KSCN)和碘化甲基銨(MAI)輔助添加劑對寬帶隙鈣鈦礦進行改性,其中SCN增加了鈣鈦礦晶粒尺寸,降低了晶界缺陷密度;K+固定鹵化物,防止鹵化物空位的形成;MA+通過雙置換反應消除了鈣鈦礦薄膜中殘留的光不穩定SCN。
文章要點
1)共添加劑策略可以增強光穩定性,而單獨使用MAI和KSCN會導致不利影響。
2)三結串聯太陽能電池采用共添加劑改性的2.0 eV鈣鈦礦作為頂部電池吸收器,在1 cm2面積上達到3.04 V開路電壓和26.4%的PCE。
參考文獻
Xu et al., Monolithic perovskite/perovskite/silicon triple-junction solar cells with cation double displacement enabled 2.0 eV perovskites, Joule (2023)
DOI:10.1016/j.joule.2023.11.018
https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.11.018