武汉大学方国家团队最新AEM:改善宽带隙铅卤化钙钛矿的结晶性以实现全钙钛矿串联

文摘   2024-12-13 22:19   瑞士  

宽带隙(WBG)钙钛矿太阳能电池(PSC)是串联太阳能电池(TSC)的重要组成部分。然而,目前WBG PSC面临的主要障碍是晶体质量不完美,导致开路电压(VOC)损失大且稳定性差。基于此,武汉大学方国家&柯维俊&余桢华团队采用2,5-二溴噻吩并[3,2-B]噻吩(DBrT)作为WBG PSC的添加剂,通过促进晶体生长和钝化体相和界面缺陷,提高了晶体质量,减少了缺陷,提高了稳定性,相关成果发表于Advanced Energy Materials期刊。Pb─S键、π-π堆积和氢键之间的相互作用促进了分子有序排列,从而导致更好的结晶和减少非辐射复合。同时,DBrT还可以自发扩散到晶界,从而渗透到钙钛矿的顶部和埋层表面,进一步钝化界面处的缺陷并减少非辐射复合。该策略不仅改善了能级排列和载流子传输,而且在1.27 V的高VOC下,实现了倒置WBG PSC的最高功率转换效率(PCE)22.40%,半透明器件的PCE达到20.39%,4端全钙钛矿串联太阳能电池的PCE高达28.31%,从而为提高WBG和串联钙钛矿的性能提供了一种全面的方法。
论文信息:S. Du, Y. Guo, C. Wang, G. Chen, G. Li, J. Liang, W. Chen, Z. Yu, Y. Ge, P. Jia, H. Guan, Z. Yu, H. Cui, Z. Yu, W. Ke, G. Fang, Improving Crystallization of Wide-Bandgap Lead Halide Perovskite for All-perovskite Tandems. Adv. Energy Mater. 2024, 2404180. https://doi.org/10.1002/aenm.202404180
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