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2022 Science:實現效率>24%的反向鈣鈦礦電池!構建介面異質結

Constructing heterojunctions by surface sulfidation for efficient inverted perovskite solar cells

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本文亮點

  • 採用構建介面異質結提升內建電勢的思路,提升反向鈣鈦礦電池的內建電勢
  • 通過表面硫化,構建高效的介面異質結,首次實現效率>24%的反向鈣鈦礦電池
  • 鈣鈦礦電池表現出優異的穩定性,連續光照下MPP輸出1000h,效率衰減<10%

研究動機

反向鈣鈦礦電池具有工藝簡單,低溫製備,以及與晶矽電池相容等優勢,具有更大的發展潛力。但目前高效率的鈣鈦礦電池均採用正向結構,反向鈣鈦礦電池效率一直偏低。

本文針對反向鈣鈦礦電池,通過介面異質結的設計,首次實現效率>24%的反向鈣鈦礦電池。並且PbS與鈣鈦礦具有相似的晶格參數,Pb-S鍵遠遠強於Pb-I鍵,可以起到穩定鈣鈦礦結構和穩固介面的作用,實現穩定性的提升。

本文所用儀器

研究成果說明

 

通過表面硫化後,反向鈣鈦礦電池效率由最初的21.8%提高到24.3%,且幾乎沒有滯後。

表面硫化過程所需的PbPyA2以及TMS濃度對器件效率有所影響,最佳條件為PbPyA2 1mg/mL, TMS 3mg/mL。

實現效率>24%的反向鈣鈦礦電池!構建介面異質結 Perovskite Solar Cell Photovoltaic performance
實現效率>24%的反向鈣鈦礦電池!構建介面異質結 J V curves of PSCs with different SST layer thicknesses
實現效率>24%的反向鈣鈦礦電池!構建介面異質結 Device Hysteresis in SST PSC

本文關鍵字:構建介面異質結、constructing heterojunction、反向鈣鈦礦電池、inverted perovskite solar cell、太陽光模擬器、Solar Simulator、Sun Simulator

原文:https://doi.org/10.1126/science.abl5676

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