全鈣鈦礦疊層太陽能電池(TSC)因其超越單結太陽能電池效率極限的潛力而受到越來越多的關注。然而,作為底部低帶隙子電池,錫鉛(Sn-Pb)鈣鈦礦由于其易氧化性和較差的晶體形態,在界面處遭受嚴重的非輻射復合。近日,南方科技大學徐保民、王行柱、章勇、湘潭大學閆磊報道了一種表面改性劑4-(三氟甲基)苯肼(TFH)在鈣鈦礦薄膜表面構建還原性化學環境,保護其免受水和氧氣的侵蝕。
本文要點:
1) TFH通過雙位點結合以優選的垂直方向錨定在Sn-Pb鈣鈦礦上,形成有助于電荷提取的界面偶極子。TFH的還原肼基團可以有效抑制Sn2+和I-的氧化,從而降低Sn—Pb鈣鈦礦的缺陷密度和能量無序。
2) 因此,經TFH處理的器件實現了22.88%的PCE,在連續一次太陽照射500小時后保持了93%以上的初始效率。結合1.79 eV寬帶隙子電池,它在所有鈣鈦礦TSC中的PCE均為28.17%。
Yuqi Bao et.al Dual-Site Anchors Enabling Vertical Molecular Orientation for Efficient All-Perovskite Tandem Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403186
https://doi.org/10.1002/aenm.202403186