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中科大徐集賢:多孔絕緣接觸減少鈣鈦礦太陽能電池中的非輻射復合

 更新時間:2023-02-21 點擊量:395

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主要內容

在吸收層和傳輸層之間插入超薄低導電夾層已成為減少最佳鈣鈦礦太陽能電池表面復合的重要策略。然而,這種方法需要在開路電壓(Voc)和填充因子(FF)之間來權衡。在這篇文章中,中國科學技術大學徐集賢教授等人通過引入具有隨機納米級開口的厚(約100納米)絕緣層來克服這一挑戰。對具有這種多孔絕緣體接觸(PIC)的電池進行了漂移擴散模擬,并通過控制氧化鋁納米板的生長模式和使用溶液工藝來實現。


利用接觸面積減少約25%的PIC,在p-i-n器件中實現了高達25.5%的效率(經認證的穩態效率24.7%)。Voc×FF的乘積為Shockley-Queisser極限的87.9%,p型接觸處的表面復合速度從64.2cm/s降低到9.2cm/s。由于鈣鈦礦結晶度的提高,體復合壽命從1.2微秒增加到6.0微秒,鈣鈦礦前驅體溶液改善的潤濕性使其能夠展示23.3%的高效1平方厘米p-i-n電池。在此證明了其對于不同p型接觸和鈣鈦礦成分的廣泛適用性。


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文獻信息

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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