全钙钛矿串联太阳能电池的效率已经超过了单结钙钛矿太阳能电池,但它们仍然遭受界面非辐射复合损失。因此,急需开发能够减少这种损失和制造成本并应用于两个子电池的电荷选择性材料。在这里,四川大学赵德威、Chen Cong通过施主-受主型空穴选择性接触减少两个子电池中的非辐射复合损失,实现了高效的全钙钛矿串联。
本文要点:
1) 作者设计了一种供体-受体型分子,MPA2FPh BT BA(2F),并将其作为适用于高性能全钙钛矿串联太阳能电池的宽带隙(WBG)和低带隙(LBG)子电池的空穴选择性接触。在WBG电池中,2F能够有效地提取空穴,并通过钝化界面缺陷将界面非辐射复合损失降至最低。
2) 在LBG电池中,2F抑制界面损失,调节晶体生长,并提高Sn–Pb钙钛矿膜的质量。因此,2F处理的WBG和LBG器件的效率分别为19.33%和23.24%,使单片全钙钛矿串联太阳能电池的效率达到27.22%,并提高了运行稳定性。
Jingwei Zhu et.al A donor–acceptor-type hole-selective contact reducing non-radiative recombination losses in both subcells towards efficient all-perovskite tandems Nature Energy 2023
DOI: 10.1038/s41560-023-01274-z
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01274-z