锡铅 (Sn-Pb) 混合钙钛矿太阳能电池 (PSC) 是全钙钛矿串联太阳能电池的底部子电池,对于开发高效太阳能电池至关重要。然而,二价锡 (Sn2+) 容易自发氧化为有害的四价锡 (Sn4+),这带来了重大挑战。基于此,武汉大学柯维俊/方国家团队&华南师范大学Weiwei Meng团队提出了一种“鼠胶陷阱”策略,通过引入多功能添加剂草酰胺酸钾盐(OAPS) 来缓解这一问题,相关成果于2024年9月20日发表于Advanced Functional Materials期刊。这种方法通过OAPS的草酰胺酸基团与Sn4+杂质之间的强相互作用有效地捕获不需要的Sn4+杂质。此外,OAPS具有独特的功能组,可以抑制Sn2+氧化、钝化缺陷、缓解应力并改善 Sn-Pb 混合钙钛矿薄膜中的晶体质量。结果显示,加入 OAPS 的增强型 Sn-Pb 混合窄带隙 PSC 实现了 22.04% 的功率转换效率,并表现出更好的存储稳定性,在充满 N2 的手套箱中存储 3072 小时后仍保持 91%。此外,使用加入 OAPS 的 Sn-Pb 窄带隙 PSC 作为子电池的全钙钛矿串联电池的两端和四端串联效率分别为 27.17% 和 28.31%,为优化 Sn-Pb 混合 PSC 及其串联的性能提供了一种直接的方法。
论文信息:G. Zeng, W. Chen, H. Guan, W. Meng, H. Cui, S. Zhou, L. Huang, D. Pu, H. Fang, H. Liu, S. Hou, T. Yu, G. Fang, W. Ke, Trapping Tetravalent Tin and Protecting Stannous in Tin-Lead Mixed Perovskites for Efficient All-Perovskite Tandem Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2412458. https://doi.org/10.1002/adfm.202412458
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