具有高輸出電壓的寬帶隙(WBG)金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池對于高效多結太陽能電池至關重要。近日,悉尼大學Anita W. Y. Ho-Baillie、David R. Mckenzie、Md Arafat Mahmud展示了在環境中首次使用激光退火來制造1.80 eV鈣鈦礦太陽能電池的自組裝分子(SAM)空穴傳輸層(HTL)和鈣鈦礦層,并且實現了優異的開路電壓(VOC)和功率轉換效率(PCE)。
本文要點:
1) 電池產生1.35V的VOC和19.8%的PCE是迄今為止具有相同帶隙的鈣鈦礦太陽能電池的最高值。激光退火將HTL和鈣鈦礦層的處理時間縮短到每層僅1分鐘,而對于相同的器件區域,通過熱板熱退火,HTL和鈣鈦礦層的加工時間為10分鐘。此外,激光退火使基板的溫度低于熱板退火。
2) 通過3D有限元分析首次模擬了激光退火產生的宏觀和局部溫度分布,與Me-4PACz相比,鈣鈦礦薄膜對激光功率具有有效地吸收和冷卻,以及激光掃描過程中向基板其余部分的熱傳輸。
Jianpeng Yi et.al Efficient Ambient-All-Laser-Annealed Wide Bandgap Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202503971
https://doi.org/10.1002/adfm.202503971