碘化物和溴化物的集成有助于寬帶隙鈣鈦礦的帶隙可調性,但高濃度的溴化物會導致鹵化物相分離,對太陽能電池器件的效率和穩定性產生不利影響。近日,新加坡國立大學Hou Yi將具有高度極化電荷分布和緊湊分子結構的2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)摻入1.86 eV的寬帶隙鈣鈦礦中,以有效抑制光誘導碘逃逸和相分離。
本文要點:
1) 作者通過高光譜光致發光顯微鏡研究發現,AIDCN在連續激光照射下減輕了相分離。同時進行的原位掠入射廣角X射線散射和X射線熒光測量進一步驗證了碘逃逸的抑制,這可以從晶格收縮的顯著減緩和連續照明下鈣鈦礦的整體化學成分得到證實。
2) 應用這種方法,作者在1.86 eV寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池中實現了18.52%的功率轉換效率(PCE)。通過將這種鈣鈦礦子電池與PM6:BTP-eC9有機子電池集成,串聯電池的最大PCE為25.13%,經認證的穩定PCE為23.40%。
Xiao Guo et.al Stabilizing efficient wide-bandgap perovskite in perovskite-organic tandem solar cells Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.06.009
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.06.009