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南京大学谭海仁:效率达25.6%的无机宽带隙全钙钛矿叠层太阳能电池

 发布时间:2023-04-14 点击量:113
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主要内容

运行稳定性已成为全钙钛矿叠层太阳能电池的首要问题。无机CsPbI3−xBrx钙钛矿具有良好的抗卤化物偏析光稳定性,是全钙钛矿叠层太阳能电池的理想替代品。然而,与混合类似物相比,有机传输层与无机钙钛矿之间的界面存在较大的能量差异,并抑制电荷提取,导致开路电压和填充因子较低。

在这篇文章中,南京大学谭海仁教授、多伦多大学Edward H. Sargent教授等人展示了在该界面插入具有高分子极性的钝化偶极子层,一种与无机钙钛矿和C60产生强烈相互作用的分子,减少了能量不匹配并加速了电荷提取。该策略使宽带隙(WBG)器件的功率转换效率(PCE)达到18.5%。团队报告了无机WBG的全钙钛矿叠层电池实现了25.6%的PCE(稳态25.2%)。封装的叠层电池以最大功率点1-sun运行1000小时后仍能保持其初始性能的96%。

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图1:表面钝化和界面电荷传输的DFT计算
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图2:偶极层CsPbI3-xBrx钙钛矿太阳能电池的光伏性能
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图3:CsPbI3−xBrx钙钛矿薄膜的表征
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图4:不同偶极层钙钛矿薄膜的PL性能
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图5:单片全钙钛矿叠层太阳能电池性能


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文献信息

Inorganic wide-bandgap perovskite subcells with dipole bridge for all-perovskite tandems

Tiantian Li, Jian Xu, Renxing Lin, Sam Teale, Hongjiang Li, Zhou Liu, Chenyang Duan, Qian Zhao, Ke Xiao, Pu Wu, Bin Chen, Sheng Jiang, Shaobing Xiong, Haowen Luo, Sushu Wan, Ludong Li, Qinye Bao, Yuxi Tian, Xueping Gao, Jin Xie, Edward H. Sargent & Hairen Tan


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