南京大學(xué)譚海仁：效率達(dá)25.6%的無(wú)機(jī)寬帶隙全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池

　更新時(shí)間：2023-04-14　點(diǎn)擊量：1507

主要內(nèi)容

運(yùn)行穩(wěn)定性已成為全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的首要問(wèn)題。無(wú)機(jī)CsPbI3?xBrx鈣鈦礦具有良好的抗鹵化物偏析光穩(wěn)定性，是全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的理想替代品。然而，與混合類似物相比，有機(jī)傳輸層與無(wú)機(jī)鈣鈦礦之間的界面存在較大的能量差異，并抑制電荷提取，導(dǎo)致開路電壓和填充因子較低。

在這篇文章中，南京大學(xué)譚海仁教授、多倫多大學(xué)Edward H. Sargent教授等人展示了在該界面插入具有高分子極性的鈍化偶極子層，一種與無(wú)機(jī)鈣鈦礦和C60產(chǎn)生強(qiáng)烈相互作用的分子，減少了能量不匹配并加速了電荷提取。該策略使寬帶隙(WBG)器件的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)達(dá)到18.5%。團(tuán)隊(duì)報(bào)告了無(wú)機(jī)WBG的全鈣鈦礦疊層電池實(shí)現(xiàn)了25.6%的PCE(穩(wěn)態(tài)25.2%)。封裝的疊層電池以最大功率點(diǎn)1-sun運(yùn)行1000小時(shí)后仍能保持其初始性能的96%。

圖1：表面鈍化和界面電荷傳輸?shù)腄FT計(jì)算

圖2：偶極層CsPbI3-xBrx鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光伏性能

圖3：CsPbI3?xBrx鈣鈦礦薄膜的表征

圖4：不同偶極層鈣鈦礦薄膜的PL性能

圖5：?jiǎn)纹}鈦礦疊層太陽(yáng)能電池性能

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文獻(xiàn)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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