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2021 Adv. Funct. Mater.: 超越21%效率! 重建全無機鈣鈦礦/有機太陽能電池光敏層

SS-X 太陽光模擬器使效率突破成為可能!
因精准才能頂尖!

  Advanced Functional Materials (IF 18.808) 於2021年10月刊登一項有關全無機鈣鈦礦/有機串聯太陽能電池的研究。研究人員透過光敏層的互補特性進行表面重建,達成穩定高效率。

  透過克服單結太陽能電池的肖克利-奎瑟極限 (Shockley–Queisser limit),建構單片兩端串聯太陽能電池 (two-terminal tandem solar cells, 2T TSCs),為高功率轉換效率 (PCE) 提供了可能性。然而,卻很少人留意到,可利用各種光敏層的互補特性,同時提高穩定性。在此研究中,研究人員使用三甲基氯化銨對全無機鈣鈦礦進行表面重建,提高子電池之間互連層(ICL)中的電荷複合效率,以實現全無機鈣鈦礦 (CsPbI1.8Br1.2) 的單片集成。修復後的CsPbI1.8Br1.2表面能夠有效抑制非輻射複合並促進空穴傳輸,從而在 2T TSC 的 互連層 (interconnecting layer, ICL) 中提供有效的電荷複合。

  研究人員使用光焱科技太陽光模擬器,搭配QE-R量子效率測量系統,進行光譜回應量測,研究結果顯示,全無機鈣鈦礦/有機2T TSC達到21.04%的功率轉換效率 (PCE),並伴隨著2.05 V的超高開路電壓 (Voc)光焱科技量子效率測量系統除了用於太陽能電池的EQE (External Quantum Efficiency) 光譜分析,同時對於太陽能電池在太陽光模擬器下的短路電流,也提供了Jsc (short-circuit current density) 的比對,以證明實驗的真確性。光焱科技的太陽光模擬器與KA-6000軟體,也同時提供了短路電流對時間變化的監控,以證明太陽能電池的穩定!

Perovskite Organic Solar Cells TACI IPA Surface Reconstruction
EQE Perovskite Organic Solar Cells Surface Reconstruction
Current Density Perovskite Organic Solar Cells solar simulator quantum efficiency
J-V 曲線:(a) CsPbI1.8Br1.2/TACl前子電池;(b) CsPbI1.8Br1.2前子電池、(c)反向和正向掃描下的2T TSCs。
Current Density Perovskite Organic Solar Cells solar simulator quantum efficiency measurement

J-V 曲線:不同調製界面的2T TSCs。

本文關鍵字:鈣鈦礦、Perovskite、太陽能電池、Organic Solar Cell、太陽光模擬器、Solar Simulator 、量子效率、Quantum Efficiency

原文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202109321

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