全纹理钙钛矿硅叠层太阳能电池可有效减少反射损失,并与工业硅生产线兼容。为了促进钙钛矿硅串联的可扩展性和工业部署,包括钙钛矿在内的所有功能层都需要采用可扩展技术进行沉积。
目前,自组装分子 (SAM)、聚合物和低分子量有机半导体被广泛用作 p-i-n 结构钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层 (HTL)。通常,SAM 是通过旋涂方法沉积的,但在大面积纹理硅衬底上使用这种方法可能具有挑战性,从而导致不均匀的 SAM 层和有损的 HTL/钙钛矿界面。
为了解决这个问题,弗劳恩霍夫太阳能系统研究所Juliane Borchert等人研究了 SAM(2PACz 和 Me-4PACz)和其他一些 HTL(如 TaTm 和 Spiro-TTB)的热蒸发。我们研究了不同 HTL 厚度对器件性能的影响,并表明热蒸发 HTL 的厚度显着影响太阳能电池的开路电压 (VOC) 和填充因子 (FF)。此外,使用紫外光电子能谱和 Suns-VOC 测量,我们将观察到的 VOC 和 FF 变化与 HTL 厚度变化分别与能带位置的变化(空穴选择性损失)和有效电阻损失相关联。通过优化的 HTL 厚度,我们在 1 cm2 面积上获得了 ~30% 的效率,在 4 cm2 面积的串联器件上获得了 ~26% 的效率。
B. Kore, O. Er-raji, O. Fischer, A. Callies, O. Schultz-Wittmann, P. S. C. Schulze, M. Bivour, S. De Wolf, S. W. Glunz and J. Borchert, Energy Environ. Sci., 2024, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D4EE03899A
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee03899a
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