Sang Il Seok最新AEL：协同偶极工程释放宽禁带钙钛矿中92.8% S-Q 电压极限，用于叠层光伏

宽禁带（WBG）钙钛矿太阳能电池（PSCs，Eg ≈ 1.67 eV）仍面临显著的开路电压（VOC）损失。

本文韩国蔚山国家科学技术研究院Sang Il Seok等人报道了一种协同表面钝化策略，将偶极性季铵盐——乙酰胆碱氯化物（ACCl）与富电子的长链烷基碘化铵——正辛基碘化铵（OAI）共同组装于钙钛矿表面。ACCl–OAI 混合处理重建了钙钛矿表面，降低了表面陷阱密度，并使价带与空穴传输层对齐。最终，最优 WBG PSC 实现了 VOC = 1.29 V、JSC = 20.0 mA cm⁻²、FF = 82.8% 和 PCE = 21.27%，对应 Shockley–Queisser 电压极限的 92.8%。将其作为顶吸收层集成于单片 n-i-p 钙钛矿/p型硅叠层电池中，钝化后的 WBG 子电池贡献了 PCE = 26.8%、VOC = 1.91 V 的性能。

这些结果表明，协同缺陷钝化与能级调控对于释放 WBG 钙钛矿的完整电压潜力均至关重要。

研究亮点：

1. 突破性电压表现：通过协同表面处理，宽禁带钙钛矿电池开路电压达 1.29 V，实现 Shockley–Queisser 理论极限的 92.8%，为同类器件中最高之一。

2. 协同钝化机制：ACCl 与 OAI 协同作用，既有效钝化表面缺陷，又调控能级对齐，克服了单一钝化剂在 VOC 与 JSC/FF 之间的性能权衡。

3. 高效叠层集成：经处理的宽禁带钙钛矿作为顶电池，与硅底电池组成叠层器件，实现 26.8% 的光电转换效率与 1.91 V 的高开路电压，展示其在实际叠层光伏中的应用潜力。

Cooperative Dipole Engineering Unlocks 92.8% Shockley–Queisser Voltage Limit in Wide-Bandgap Perovskites for Tandem Photovoltaics

Sang-Geun Ji, Eunseo Noh, Jongbeom Kim, Weiyuan Duan, Bong Joo Kang, Yonghui Lee, Kaining Ding, and Sang Il Seok

ACS Energy Letters 0, 0, pp

DOI: 10.1021/acsenergylett.5c02738

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c02738

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