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牛津大学胡帅锋&Henry J. Snaith最新Nature：用于多结光伏发电的钙钛矿前驱体解决方案

文摘   2024-12-24 16:05   瑞士  
多结光伏因其能够实现超越单结电池辐射极限的功率转换效率 而日益受到重视，而改进窄带隙锡铅钙钛矿对于薄膜器件至关重要。基于此，牛津大学胡帅锋/Henry J. Snaith&京都大学Atsushi Wakamiya团队开发用于多结光伏发电的钙钛矿前驱体解决方案，着重了解锡铅钙钛矿前体溶液的化学性质，在此发现Sn(II)在与前体和添加剂的相互作用中占主导地位，并揭示了羧酸在调节溶液胶体性质和薄膜结晶方面的独特作用，以及铵在改善薄膜光电性能方面的独特作用，相关成果发表于国际顶级期刊Nature杂志。结合这两种功能组的材料，即氨基酸盐，大大提高了钙钛矿薄膜的半导体质量和均匀性，超过了作为单独分子的一部分引入时单个功能组的效果。增强的锡铅钙钛矿层使我们能够制造出效率分别为23.9%、29.7%（经认证为29.26%）和 28.7%的单结、双结和三结太阳能电池。1 cm2三结器件的效率为28.4%（经认证为 27.28%）。封装的三结电池在环境中进行860小时最大功率点跟踪后仍能保持其初始效率的80%。进一步制造了四结器件，并获得 27.9%的效率，最高开路电压为4.94 V。这项工作为多结光伏电池树立了新的标杆。
论文信息：Hu, S., Wang, J., Zhao, P. et al. Steering perovskite precursor solutions for multijunction photovoltaics. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08546-y
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