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南京大學譚海仁:效率達25.6%的無機寬帶隙全鈣鈦礦疊層太陽能電池

 更新時間:2023-04-14 點擊量:338
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主要內容

運行穩定性已成為全鈣鈦礦疊層太陽能電池的首要問題。無機CsPbI3?xBrx鈣鈦礦具有良好的抗鹵化物偏析光穩定性,是全鈣鈦礦疊層太陽能電池的理想替代品。然而,與混合類似物相比,有機傳輸層與無機鈣鈦礦之間的界面存在較大的能量差異,并抑制電荷提取,導致開路電壓和填充因子較低。

在這篇文章中,南京大學譚海仁教授、多倫多大學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,一種與無機鈣鈦礦和C60產生強烈相互作用的分子,減少了能量不匹配并加速了電荷提取。該策略使寬帶隙(WBG)器件的功率轉換效率(PCE)達到18.5%。團隊報告了無機WBG的全鈣鈦礦疊層電池實現了25.6%的PCE(穩態25.2%)。封裝的疊層電池以最大功率點1-sun運行1000小時后仍能保持其初始性能的96%。

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圖1:表面鈍化和界面電荷傳輸的DFT計算
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圖2:偶極層CsPbI3-xBrx鈣鈦礦太陽能電池的光伏性能
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圖3:CsPbI3?xBrx鈣鈦礦薄膜的表征
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圖4:不同偶極層鈣鈦礦薄膜的PL性能
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圖5:單片全鈣鈦礦疊層太陽能電池性能


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文獻信息

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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