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中科大徐集AM:效率 21% 的金屬襯底鈣鈦礦太陽能電池@1cm²

 更新時間:2023-04-11 點擊量:328

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主要內容

基于透明導電氧化物(TCO)玻璃的傳統鈣鈦礦太陽能電池(PSC)面臨著一個挑戰,即由于串聯電阻損失,需要保持填充因子(FF)以進行大面積放大。在金屬上構建鈣鈦礦太陽能電池有可能減少這種FF損失,并有望實現更靈活的應用。但它們的效率和穩定性遠遠落后于基于TCO的PSC。
在這篇文章中,中國科學技術大學徐集賢教授團隊報告了(i)鈣鈦礦/金屬(Cu, Au, Ag和Mo)界面上復雜的化學反應和促進降解過程,這些過程與固有穩定性密切相關;(ii)鈣鈦礦/金屬界面的能帶排列層間工程對實現高效率起著至關重要的作用。利用這些發現,團隊在鉬基板上使用p-i-n頂部照明結構,使1cm2鈣鈦礦太陽能電池實現了21%的光電轉換效率(PCE),這是基于金屬襯底PSC的最高報道。值得注意的是,與基于TCO玻璃的傳統PSC相比,由于面積擴大而造成的FF和PCE損失顯著降低了一個數量級,進一步突出了PSC擴大和組件設計的另一種途徑。
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圖1:空氣中(RH -50%)加熱到150°C持續8個小時,沉積在不同襯底上的鈣鈦礦的形貌變化
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圖2:空氣中加熱不同金屬襯底上的鈣鈦礦薄膜,其晶體結構的演化

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圖3:金屬/鈣鈦礦界面的特性

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文獻信息

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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