氰酸钾稳晶格促择优取向WBG1.67-eV 钙钛矿/硅叠层电池

主要内容

宽带隙（WBG）钙钛矿太阳能电池是实现高效钙钛矿/硅叠层太阳能电池（PSTSCs）的关键。然而，受晶体缺陷影响，这类电池普遍存在结晶过程失控、物相稳定性差及非辐射复合损耗严重等问题。针对上述挑战，四川大学赵德威、陈聪和中国石油工程材料研究院LongJiang等人提出一种简便且精准的结晶调控策略：向钙钛矿前驱体中引入氰酸钾（KOCN）添加剂。

该添加剂可掺杂进入钙钛矿晶格，一方面实现对未配位铅离子（Pb²⁺）与卤素空位（碘空位等）的有效钝化，显著降低电荷传输过程中的非辐射复合损耗；另一方面能够调控晶体成核过程，促进（110）晶面择优取向，同时释放晶格应力，进而显著提升钙钛矿薄膜的品质。

基于此策略制备的带隙1.67eV宽带隙钙钛矿器件，获得了23.60%的冠军光电转换效率（PCE），开路电压与填充因子分别高达1.263V和84.39%；将其应用于两端式钙钛矿/硅叠层电池，器件效率可达31.10%。经手套箱老化1600h后，KOCN掺杂器件的效率仍能保持初始值的98%以上，展现出优异的长期稳定性。

该研究不仅为类卤素（OCN⁻）添加剂在钙钛矿前驱体中的合理选型提供了理论依据，同时也为高效单结与叠层钙钛矿电池的研发提供了重要技术支撑。

文献信息

PotassiumCyanateStabilizesLatticeandPromotesPreferredOrientationfor1.67-eVWide-BandgapPerovskiteandPerovskite/SiliconTandems

ShenghanWu,ZilongWu,JiawenLi,LangYu,ZhichengSong,ShengkaiKang,ZhengmingMa,XiaoxueWang,XinyuMa,JunWu,DinghaoMa,YaoChen,ChunyangYin,JingweiXue,SaiBai,HaoHuang,FangYao,WenwuWang,ShengqiangRen,YuchaoHu,CongChen,LongJiang,DeweiZhao

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202519976