面積縮放導(dǎo)致的效率損失是阻礙鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。近日,上海交通大學(xué)Chen Chunchao獲得了具有大偶極矩(2.32D)的自組裝單層(SAM),Ph-4PACz。
本文要點(diǎn):
1) 研究發(fā)現(xiàn),具有高極性的Ph-4PACz可以改善能帶排列并最大限度地減少能量損失,導(dǎo)致1.55eV鈣鈦礦的開路電壓(Voc)高達(dá)1.2V。然而,當(dāng)應(yīng)用于大面積器件時(shí),填充因子(FF)發(fā)生顯著衰減。因此,作者將氧化鋁納米顆粒(Al2O3-NP)引入Ph-4PACz和粗糙FTO襯底之間的界面,以進(jìn)一步提高平坦度,從而在界面中形成幾乎沒有空隙的共形鈣鈦礦膜,進(jìn)而促進(jìn)低激子結(jié)合能、快速熱載流子提取和低非輻射復(fù)合。
2) 最終的器件實(shí)現(xiàn)了25.60%的小面積功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)和24.61%的大面積(1 cm2)PCE。此外,作者還進(jìn)行了小型模塊和穩(wěn)定性測試,以證明商業(yè)化的可行性。
Anxin Sun et.al High Open-Circuit Voltage (1.197 V) in Large-Area (1 cm2) Inverted Perovskite Solar Cell via Interface Planarization and Highly Polar Self-Assembled Monolayer Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202303941