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中科大徐集AM:效率 21% 的金属衬底钙钛矿太阳能电池@1cm²

 更新时间:2023-04-11 点击量:463

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主要内容

基于透明导电氧化物(TCO)玻璃的传统钙钛矿太阳能电池(PSC)面临着一个挑战,即由于串联电阻损失,需要保持填充因子(FF)以进行大面积放大。在金属上构建钙钛矿太阳能电池有可能减少这种FF损失,并有望实现更灵活的应用。但它们的效率和稳定性远远落后于基于TCO的PSC。
在这篇文章中,中国科学技术大学徐集贤教授团队报告了(i)钙钛矿/金属(Cu, Au, Ag和Mo)界面上复杂的化学反应和促进降解过程,这些过程与固有稳定性密切相关;(ii)钙钛矿/金属界面的能带排列层间工程对实现高效率起着至关重要的作用。利用这些发现,团队在钼基板上使用p-i-n顶部照明结构,使1cm²钙钛矿太阳能电池实现了21%的光电转换效率(PCE),这是基于金属衬底PSC的最高报道。值得注意的是,与基于TCO玻璃的传统PSC相比,由于面积扩大而造成的FF和PCE损失显著降低了一个数量级,进一步突出了PSC扩大和组件设计的另一种途径。
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图1:空气中(RH -50%)加热到150°C持续8个小时,沉积在不同衬底上的钙钛矿的形貌变化
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图2:空气中加热不同金属衬底上的钙钛矿薄膜,其晶体结构的演化

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图3:金属/钙钛矿界面的特性

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文献信息

Understanding the Interfacial Reactions and Band Alignment for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells Built on Metal Substrates with Reduced Up-scaling Losses

Tieqiang Li, Kaitian Mao, Hongguang Meng, Zhengjie Zhu, Wei Peng, Shaojie Yuan, Jiahang Xu, Xingyu Feng, Zijian Xu, Jixian Xu


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