Sn-Pb鹵化物鈣鈦礦太陽能電池的能帶為1.2 V,因此是具有前景的薄膜光伏器件。但是因為Sn和Pb組分的晶化無法不同步,其中Sn鈣鈦礦的晶化比Pb鈣鈦礦的晶化更加快速,因此導致溶液處理生成的Sn-Pb薄膜品質受到影響。
有鑒于此,上海交通大學陳漢副教授等報道Sn的快速晶化是因為立體位阻的孤對導致,阻礙了金屬離子和Lewis堿配體之間的配位,提出了方法解決了Sn-Pb晶化不同步的問題。
本文要點
(1)
考慮到這個問題,足總和引入非共價鍵試劑,從而對不飽和Sn(II)的開放位點成鍵,從而改善了晶化過程的同步性,實現了Sn-Pb的晶化動力學,實現均勻的Sn-Pb結晶。
(2)
通過改善結晶動力學得到的單節Sn-Pb鈣鈦礦太陽能電池實現了24.13 %的認證功率,構筑的封裝太陽能電池器件在795 h最大功率點進行連續工作后功率仍保持90 %。
參考文獻
Zhang, Y., Li, C., Zhao, H. et al. Synchronized crystallization in tin-lead perovskite solar cells. Nat Commun 15, 6887 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51361-2
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51361-2