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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。
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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
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