鈣鈦礦基疊層太陽能電池是實現(xiàn)高效率的重要技術(shù)路線,但混合鹵化物鈣鈦礦頂電池在持續(xù)光照下易發(fā)生相分離,導(dǎo)致疊層器件整體輸出功率快速衰減。鑒于此,西北工業(yè)大學(xué)Hongqiang Wang、Zhe Liu、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院Weimin Li等鈦礦前驅(qū)體溶液中引入無配體硒化鉛(PbSe)納米晶,促進(jìn)混合鹵化物鈣鈦礦的異質(zhì)外延生長。
本文要點:
(1)PbSe的摻入形成了具有優(yōu)異均勻性和低缺陷密度的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜,有效抑制了鹵化物相分離現(xiàn)象。這種改進(jìn)的鈣鈦礦薄膜使寬帶隙(1.68 eV)鈣鈦礦Cs0.05(FA0.77MA0.23)0.95Pb(I0.77Br0.23)3 p-i-n器件實現(xiàn)了22.87%的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)和84.79%的填充因子(FF)。
(2)在1個太陽光持續(xù)照射下進(jìn)行1000小時最大功率點(MPP)跟蹤后,該鈣鈦礦太陽能電池仍保持88%的初始效率。此外,通過將半透明鈣鈦礦電池與銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池機(jī)械堆疊,四端疊層電池實現(xiàn)了28.24%的功率轉(zhuǎn)換效率。
Y. Jiang, P. Guo, R. Chen, L. Du, X. Shao, X. Zhang, Y. Zheng, N. Jia, Z. Fang, L. Ma, X. Zhang, Z. Li, C. Yang, Y. Hou, F. Lin, W. Li, Z. Liu, H. Wang, Heteroepitaxy with PbSe Nanocrystals Enables Highly Stable Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2025, 2501312.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501312