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中科大徐集贤:多孔绝缘接触减少钙钛矿太阳能电池中的非辐射复合

 更新时间:2023-02-21 点击量:448

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主要内容

在吸收层和传输层之间插入超薄低导电夹层已成为减少最佳钙钛矿太阳能电池表面复合的重要策略。然而,这种方法需要在开路电压(Voc)和填充因子(FF)之间来权衡。在这篇文章中中国科学技术大学徐集贤教授等人通过引入具有随机纳米级开口的厚(约100纳米)绝缘层来克服这一挑战。对具有这种多孔绝缘体接触(PIC)的电池进行了漂移扩散模拟,并通过控制氧化铝纳米板的生长模式和使用溶液工艺来实现。


利用接触面积减少约25%的PIC,在p-i-n器件中实现了高达25.5%的效率(经认证的稳态效率24.7%)。Voc×FF的乘积为Shockley-Queisser极限的87.9%,p型接触处的表面复合速度从64.2cm/s降低到9.2cm/s。由于钙钛矿结晶度的提高,体复合寿命从1.2微秒增加到6.0微秒,钙钛矿前驱体溶液改善的润湿性使其能够展示23.3%的高效1平方厘米p-i-n电池。在此证明了其对于不同p型接触和钙钛矿成分的广泛适用性。


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文献信息

Reducing nonradiative recombination in perovskite solar cells with a porous insulator contact

Wei Peng, Kaitian Mao, Fengchun Cai, Hongguang Meng, Zhengjie Zhu, Tieqiang Li, Shaojie Yuan, Zijian Xu , Xingyu Feng, Jiahang Xu, Michael d. Mcgehee, And Jixian Xu
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