寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池因其在串聯(lián)太陽能電池中的潛在應用而受到廣泛關(guān)注。然而,混合鹵化物寬帶隙鈣鈦礦存在嚴重的相分離問題,這嚴重限制了所得器件的功率轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。鑒于此,2025年1月31日南京工業(yè)大學張輝&陳永華于AFM刊發(fā)均質(zhì)寬帶隙鈣鈦礦用于光穩(wěn)定和高效的四端全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池的研究成果,開發(fā)了一種有效的自下而上的策略來通過在埋底界面處加入丙基氯化銨(PACl)來穩(wěn)定寬帶隙鈣鈦礦。PACl可以與PbI2相互作用,在鈣鈦礦/SnO2界面處形成一層薄薄的低維鈣鈦礦,從而形成高能級聯(lián)結(jié)構(gòu)以加速電子提取。此外,生成的低維鈣鈦礦可以促進鈣鈦礦生長,鹵化物分布均勻,晶格應變釋放。由于結(jié)晶均勻、缺陷態(tài)受抑制和電荷傳輸加速,寬帶隙鈣鈦礦內(nèi)的光誘導相分離大大受到抑制。結(jié)果在寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池中獲得了約20%的冠軍效率,并且在2000小時存儲后仍保持初始效率的90%以上。通過與窄帶隙鈣鈦礦太陽能電池結(jié)合,最終構(gòu)建了四端全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池,其效率有望高達27.2%。
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