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科学新知:2021 ACS Energy Lett. 超越33%PCE的先进钙钛矿/硅串联太阳能电池透过子电池诊断而达成!

  ACS Energy Letters (IF 19.05) 在2021年9月刊登德国波茨坦大学Martin Stolterfoht与Steve Albrecht等人的研究。由于钙钛矿/硅串联光伏 (photovoltaic, PV) 有望加速我们能源系统的脱碳。此篇研究作者提出一种透彻的子电池诊断方法,以深入了解最先进的钙钛矿/硅串联光伏的实际效率限制。

  作者使用选择性强度相关光致发光 (PL) 和注入相关电致发光 (EL) 此两种测量,可以允许独立评估两个子电池的pseudo-VOC和功率转换效率 (PCE) 。文中表明来自于PL和EL的相同指标,代表整个电池的能级对齐良好。然而相对较大的理想因子和电荷提取不足会导致每个填充因子约6%的损失 (绝对)。此外,若使用部分器件堆栈,标准钙钛矿亚电会因为体积和界面复合造成重大的损失。透过使用太阳光模拟器等仪器的实验,最后提出使用基于三卤化物 (CsFAPb(IBrCl)3) 的钙钛矿来将损失降到最小的策略。利用结果,可为未来设备开发更有帮助,并为能够超过33%PCE的先进钙钛矿/硅串联光伏奠定了基础。

subcell analysis perovskite
current-voltage characteristics triple halide perovskite

与标准双卤化物(或三阳离子)钙钛矿相比,三卤化物钙钛矿基单结太阳能电池的电流-电压特性。

silicon single junction JV characteristics

硅单结JV特性。 黑色:在未过滤的AM1.5G照明下。红色:在过滤后的 AM1.5G 照明下,与钙钛矿/硅串联堆栈中的硅底部子电池相当。

本文关键词:三卤化物、triple halide、硅串联、silicon tandem、钙钛矿、perovskite、太阳光模拟器、Solar Simulator

原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c01783

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