疊層鈣鈦礦太陽能電池是具有前景的太陽能電池器件,但是受到非輻射復合問題的影響,而且隨著時間增加發(fā)生不斷的性能降低。在SnPb混合型窄能帶鈣鈦礦太陽能電池中這種性能衰減問題尤為嚴重。
有鑒于此,美國托萊多大學鄢炎發(fā)教授、多倫多大學Edward H. Sargent教授、西北大學Bin Chen等報道梯度變化的混合Sn-Pb混合鈣鈦礦薄層太陽能電池(表面具有過量Sn)的梯度濃度變化是導致氧化變得更加嚴重以及復合速率提升的原因。
本文要點
(1)
作者發(fā)現(xiàn)二胺化合物選擇性的與Sn原子配位,從而能夠從薄膜表面去掉,因此實現(xiàn)了更加均衡的Sn:Pb比例,得到的鈣鈦礦薄膜表面因此具有更好的抗氧化性。研究發(fā)現(xiàn)能夠形成低維電阻阻礙層,并且鈍化缺陷位點,減少界面復合。
(2)
使用1,2-丙二胺改善阻礙層的均質性能夠進一步改善和鈍化作用。構筑的疊層太陽能電池器件的最大太陽能效率達到28.8 %。封裝后的疊層太陽能電池能夠在最大功率點進行1000 h后仍保持90 %的起始功率。
參考文獻
Li, C., Chen, L., Jiang, F. et al. Diamine chelates for increased stability in mixed Sn–Pb and all-perovskite tandem solar cells. Nat Energy (2024).
DOI: 10.1038/s41560-024-01613-8
https://www.nature.com/articles/s41560-024-01613-8