好文推荐：浅析Stefaan De Wolf组钙硅叠层发家史

Stefaan De Wolf课题组在连续两次打破钙硅叠层效率记录后，想必大家也都耳熟能详了，那大家一定和小编一样好奇他们课题组为实现高效率的突破究竟做了哪些努力。小编汇总了dewolf作为通讯的所有关于钙硅叠层的文章，希望给正在被叠层虐的焦头烂额的你送上些许曙光(以下按时间顺序排序)。

1. AFM:Zr-Doped Indium Oxide (IZRO) Transparent Electrodes for Perovskite-Based Tandem Solar Cells（2019年）通过锆掺杂的氧化铟IZRO替换ITO，减小透明电极的寄生吸收。最终将钙硅4端叠层器件的效率由23.3%提升至26.2%。（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.201901741）
   

2. Science:Efficient tandem solar cells with solution-processed
   perovskite on textured crystalline silicon(2020年)在绒面硅表面沉积微米级厚度的钙钛矿薄膜。为了克服微米厚度钙钛矿中的电荷收集难题，将硅金字塔底部的耗尽区域宽度增加了三倍。此外，通过在钙钛矿表面固定自限制的过渡层（1-丁硫醇），提高了扩散长度并进一步抑制了相分离。这些综合增强效果使得钙钛矿-硅串联太阳能电池的认证功率转换效率达到了25.7%。这些器件在85°C的400小时热稳定性测试和40°C的最大功率点跟踪400小时后表现出微不足道的性能损失。
   

(https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.aaz3691)

3.ACS energy letter:High-Performance Perovskite Single-Junction and Textured Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells via Slot-Die-Coating(2020年)首个狭缝涂覆的钙钛矿/硅单片两端串联器件，利用绒面硅底层电池实现了23.8%的转换效率。

（https://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.0c01297）

4.NE：Interplay between temperature and bandgap energies on the outdoor performance of perovskite/silicon tandem solar cells（2020）制备了25%效率的两端单片式钙钛矿/硅串联太阳能电池，并在炎热而阳光充足的气候条件下对其进行室外测试。发现硅和钙钛矿带隙的温度依赖性呈相反趋势，这导致在标准测试条件下优化的两端串联器件在实际操作温度大于55°C时与电流匹配偏离。因此，作者认为在标准测试条件下，用于实际操作温度大于55°C的最佳钙钛矿带隙能量应小于1.68 eV。

（https://www.nature.com/articles/s41560-020-00687-4）

5.EES：Ligand-bridged charge extraction and enhanced quantum efficiency enable efficient n–i–p perovskite/silicon tandem solar cells（2021）溅射法制备的铌氧（a-NbOx），并使用以配体桥接的C60作为高效的电子选择性接触，沉积在绒面硅底层电池上。空穴传输层由蒸镀的spiro-TTB和ALD的氧化钒组成的堆叠结构，进一步提高了器件的量子效率。将这些接触材料与微米厚的溶液法制备的钙钛矿顶层电池上的二维钙钛矿钝化结合，得到了27%效率的单片n–i–p钙钛矿/硅串联太阳能电池。

（https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2021/ee/d1ee01206a）

6.NE：Efficient bifacial monolithic perovskite/silicon tandem solar cells via bandgap engineering（2021年）对单面和双面钙钛矿/硅串联太阳能电池的室外测试场地进行比较，以展示在具有实际相关反射率的地点，串联双面性的附加价值。

https://www.nature.com/articles/s41560-020-00756-8

7.Joule:Concurrent cationic and anionic perovskite defect passivation enables 27.4% perovskite/ silicon tandems with suppression of halide segregation(2021年)PhenHCl钝化将纹理钙钛矿/硅串联太阳能电池的PCE从25.4%提高到27.4%。

https://www.cell.com/joule/pdf/S2542-4351(21)00248-8.pdf

8.ACS energy letter: Toward Stable Monolithic Perovskite/SiliconTandem Photovoltaics: A Six-Month OutdoorPerformance Study in a Hot and HumidClimate(2021年)作者分析了封装的双面钙钛矿/硅串联太阳能电池的户外性能，通过在沙特阿拉伯进行户外测试。在为期六个月的实验中，发现开路电压保持初始值，而填充因子下降，主有两个原因：第一个降解机制与钙钛矿中的离子迁移有关，主要是可逆的，尽管它随时间会导致滞后行为。第二个是不可逆的机制，由于银金属顶部接触与碘化银的形成而引起的腐蚀。

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.1c01018

9.AEM：Linked Nickel Oxide/Perovskite Interface Passivation for High-Performance Textured Monolithic Tandem Solar Cells（2021年）使用有机金属染料分子N719自锚定，同时钝化了氧化镍和钙钛矿表面缺陷，这使得高效绒面单片式p-i-n钙钛矿/硅串联太阳能电池达到了高达26.2%的转换效率（无染料钝化时为23.5%）。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202101662

10.Joule:28.2%-efficient, outdoor-stable perovskite silicon tandem solar cell (2021年)将咔唑作为添加剂添加到钙钛矿前体溶液中，不仅可以减小非辐射复合损失，而且更重要的是，还可以在受潮和光照条件下抑制相分离。这使得在一块大约1平方厘米的单片绒面钙钛矿/硅串联太阳能电池上实现了28.6%的稳定转换效率（在认证时为28.2%），在3.8平方厘米上为27.1%。经过43天的户外测试，在一个相对湿度接近100%的炎热潮湿环境下连续1太阳照射250小时，修饰后的串联器件保持了约93%的性能，而在85/85湿热测试中持续500小时，保持了约87%的性能。

https://www.cell.com/joule/pdf/S2542-4351(21)00499-2.pdf

11.ACS energy letter:Mechanical Reliability of Fullerene/Tin OxideInterfaces in Monolithic Perovskite/SiliconTandem Cells (2022年)本文研究了p-i-n钙钛矿/硅串联太阳能电池中顶部接触层剥离的根本原因。通过结合宏观和微观分析，确定富勒烯电子传输层与氧化锡缓冲层之间的界面是这种剥离的根源。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.1c02148

12.ACS energy letter:Unleashing the Full Power of Perovskite/
Silicon Tandem Modules with Solar Trackers(2022年) 研究了在一个太阳辐射和反射率较高的环境中，将钙钛矿/硅串联太阳能电池安装在水平单轴太阳能跟踪器上的户外性能。我们在这样的条件下通过实验证明，安装在跟踪器上的双面单片串联太阳能电池可以比安装在固定支架上的等效串联太阳能电池产生55%更多的电力。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.2c00442

13.ACS energy letter:Photoactivated p‑Doping of Organic Interlayer Enables Efficient Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells(2022年) 使用离子化合物4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯硼酸盐) (DPITPFB) 作为聚（三芳基胺）（PTAA）中的p型掺杂剂，观察到，经过光照的DPI-TPFB掺杂的PTAA显示出约22倍于未掺杂PTAA薄膜的电导率，这转化为串联太阳能电池的填充因子（FF）的提高。串联太阳能电池实现了约80%的FF和27.8%的效率，并在其最大功率点运行了200小时而没有性能损失，此外，在户外环境中运行一个月后仍保持了初始性能的约83%。

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c00780

14.ACS energy letter：Monolithic Perovskite/Silicon Tandem Photovoltaics with Minimized Cell-to-Module Losses by Refractive-Index Engineering（2022年）通过增强光学设计实现的26.2%效率的单片式钙钛矿/硅串联太阳能电池模块，其短路电流密度为18.6 mA/cm²

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.2c01142

15.Science:Efficient and stable perovskite-silicon tandem solar
cells through contact displacement by MgFx(2022年)在钙钛矿/C60界面处，具有约1纳米厚度的MgFx中间层通过热蒸发有利地调整了钙钛矿层的表面能，从而促使高效的电子提取并将C60从钙钛矿表面排斥，以减缓非辐射复合。这些效应使得单片式钙钛矿-硅串联太阳能电池在大约1平方厘米的面积上实现了1.92伏特的最佳开路电压、80.7%的填充因子和经独立认证的稳定的29.3%的转换效率。在湿热测试（85°C，85%相对湿度）超过1000小时后，串联器件保持了初始性能的约95%。

https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.abn8910

16.Cell Reports Physical Science：Potential-induced degradation in perovskite/ silicon tandem photovoltaic modules（2022年）将电压偏置应用于60°C条件下的单体钙钛矿/硅串联模块1天，可以导致其转换效率下降约50%，在PID测试期间，元素从钙钛矿中扩散到模块的封装材料中。作者认为这种扩散是我们串联模块中的主要PID机制。

https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.101026

17.AFM: Monolithic Perovskite/Silicon Tandems with >28% Efficiency: Role of Silicon-Surface Texture on Perovskite Properties(2023年) 通过基于光学和微结构光谱学的广泛表征，发现这种基底形态的主要影响在于改变钙钛矿的光致发光响应，这与钙钛矿的厚度变化有关，而不是晶格应变或成分变化。有了这个理解，可以合理设计高性能的钙钛矿/硅串联器件，实现认证的>28%的转换效率。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202205557

18.Nanoscale:Efficient and reliable encapsulation for perovskite/silicon tandem solar modules（2023年）

19.Cell Reports Physical Science:One-year outdoor operation of monolithic perovskite/silicon tandem solar cells(2023年)作者监测了钙硅叠层电池在沙特阿拉伯红海沿岸地区（代表着炎热湿润的环境）的整个一年的室外性能。经过1年的测试，测试器件保留了80%的初始转换效率。此外，发现了影响电流匹配的三个关键因素：模块温度；实际太阳光谱与AM1.5G标准之间的偏差，这决定了子电池的光学设计要求；以及由于尘埃积累导致的模块污染，这使光线的透射呈非均匀光谱。

https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2023.101280

20.Matter:Front-contact passivation through 2D/3D perovskite heterojunctions enables efficient bifacial perovskite/silicon tandem solar cells(2023年)作者通过调整2D钙钛矿的维度，采用丁基铵（BA）的结构异构体作为小有机阳离子，占据2D钙钛矿晶格的A位，克服了这一挑战。在3D钙钛矿表面的不连续的iso-BA基2D晶体产生了改善的界面钝化和增强的空穴提取。除了提高开路电压外，这显著导致了与控制钙钛矿太阳能电池相比增强的光电流（约1 mA cm^-2），从而实现了具有大于27 mW cm^-2功率发电密度的双面钙钛矿/硅串联太阳能电池。

https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.05.028

21.ACS energy letter:Temperature Coefcients of Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells(2023年)与单结光伏技术相比，钙钛矿/硅串联太阳能电池的短路电流温度系数可以是负值、正值或两者的混合，这取决于太阳光谱和操作温度范围。

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c00930

22.Joule：Reverse-bias resilience of monolithic perovskite/silicon tandem solar cells（2023年）比较了钙钛矿单结、硅单结和单片式钙钛矿/硅串联太阳能电池的反向偏置稳定性。证明了经过测试的钙钛矿/硅串联器件相比于钙钛矿单结器件在反向偏置方面更加强大。

https://www.cell.com/joule/pdf/S2542-4351(23)00315-X.pdf

23.Nature:Enhanced optoelectronic coupling for perovskite/silicon tandem solar cells

24.Joule: Monolithic perovskite/perovskite/silicon triple-junction solar cells with cation double displacement enabled 2.0 eV perovskites

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