所有钙钛矿串联光伏都是一种潜在的成本效益高的技术,可以为化学燃料生产提供动力,如绿色氢气。然而,它们的应用受到开路电压不足的限制,更具挑战性的是,光伏电池的运行稳定性较差。基于此,荷兰埃因霍温理工大学René A. J. Janssen团队报告了一种实验室规模的太阳能辅助水分解系统,该系统使用电化学流动电池和全钙钛矿串联太阳能电池,相关成果发表于Nature Communications期刊。首先用丙烷-1,3-碘化二铵溶液处理钙钛矿表面,该溶液减少了界面非辐射复合损失,并在1.6-1.8 eV的带隙之间实现了超过单结太阳能电池详细平衡极限90%的开路电压。具体来说,在1.77 eV的带间隙下实现了1.35 V的高开路电压和19.9%的最大功率转换效率。这使得单片全钙钛矿叠层太阳能电池在1 cm2面积和具有17.8%最大太阳能到氢气效率的开创性光伏电化学系统。该系统在运行180多小时后仍保持了60%以上的峰值性能。研究发现性能损失主要是由于光伏组件的退化。该团队观察到窄带隙子电池中严重的电荷收集损失,这可归因于窄带隙钙钛矿和空穴传输层之间的界面退化。研究表明,开发化学稳定的吸收剂和接触层对于所有钙钛矿串联光伏的应用至关重要。论文信息:Wang, J., Branco, B., Remmerswaal, W.H.M. et al. Performance and stability analysis of all-perovskite tandem photovoltaics in light-driven electrochemical water splitting. Nat Commun 16, 174 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55654-4薄膜太阳电池微信交流群,欢迎加入