启发于多结太阳能电池更高的太阳光利用率， 基于钙钛矿的三结叠层器件在近一两内也得到了不少研究人员的关注。早在2023年3月28日，Edward H. Sarget课题组报道了首个全钙钛矿三结叠层器件的认证效率（23.3%，https://www.nature.com/articles/s41586-023-06006-7）。时隔一年，在2024年3月4日，侯毅课题组在Nature上发表了最新的研究成果，基于钙钛矿-钙钛矿-硅的三结叠层器件获得了27.1%的认证效率。下面就来看一下具体的研究内容：
作者认为钙钛矿-钙钛矿-硅的三结叠层器件所遇到的挑战之一便是1.9 eV宽带隙钙钛矿所面临的相分离问题，因为这需要钙钛矿包含大量的Br比例。基于此，作者尝试将拟卤素氰酸根（OCN-）引入宽带隙钙钛矿，它的离子半径与Br-相当，因此可以很好的进入钙钛矿晶格。
基于FA0.75Cs0.25Pb(I0.5Br0.5)3体系，作者尝试了将不同量的OCN-引入钙钛矿，XRD 结果表明OCN-引入会减小钙钛矿的晶格常数，当OCN-含量达到20%时，就会出现新的分相了。与Br-类似，OCN-引入也会带来钙钛矿带隙的提升。
GIWAXS结果表明5% OCN-引入会使得钙钛矿的面外取向更加明显，因而更加有利于载流子的传输。
DFT计算以及TEM的结果表明5% OCN-引入会带来一定的PbX6八面体的结构畸变和振动自由度的变化，电子能量损失谱结果表明OCN-主要分布于Pb离子附近，并且形成O-Pb键，因此OCN-是可以成功的占据钙钛矿X位并且与Pb形成键合的。
此外，OCN-的引入可以使得钙钛矿薄膜的空间均匀性（I-Br分布）得到提升，这可能得益于OCN-可以调节钙钛矿的结晶过程，从而使得I与Br可以同时进入钙钛矿晶格，减少晶格应力。
基于5% OCN-钙钛矿电池的开压可达1.4 V，这得益于钙钛矿体相电压损失的减少。OCN-的引入也可以提高缺陷形成能，减少离子迁移。
基于Si/ITO/Me-4PACz/1.55-eV perovskite/C60/SnO2/ITO/NiOx /Me-4PACz/UWBG perovskite/C60/SnO2/ITO/LiF的三结叠层器件，OCN-引入可以将器件效率提升至27.62%，认证值为27.1%。
稳定性方面，基于OCN-引入的宽带隙钙钛矿可以在MPP点持续运行300小时后维持初始效率的96%。三结叠层器件在MPP点持续运行300小时后维持初始效率的80%。
小结这篇文章，作者通过部分拟卤素的引入来提高宽带隙钙钛矿的均匀性和效率，这对于叠层器件的发展具有良好的指导意义。三结钙钛矿叠层的效率也提升到了一个新的高度，希望可以在未来能够超越两结叠层，进一步推动钙钛矿太阳能电池的发展！
欢迎大家交流讨论！
器件结构及性能细节
2024年03月04日侯毅团队：
器件结构：Si/ITO/Me-4PACz/1.55 eV perovskite/C60/SnO2/ITO
/NiOx/Me-4PACz/UWBG perovskite/C60/SnO2/ITO/LiF；
最高效率：27.62%，认证值27.1%
稳定性：最大功率点运行300小时后维持80%的初始效率。
所有推文器件结构及性能总结
