AEM：全钙钛矿叠层太阳能电池中电压间隙与复合损耗的来源

采用窄带隙与宽带隙钙钛矿吸收层的全钙钛矿叠层太阳能电池，是低成本、高效率光伏应用的有力候选者。然而，典型叠层结构的开路电压通常小于其单结组件开路电压之和，这一差值我们称为“电压间隙”。只有在准确识别各吸收层非辐射损耗后，才能开始子电池优化。

为此，美国国家标准与技术研究院工程实验室Hurriyet Yuce‑Cakir和Behrang H. Hamadani等人采用绝对电致发光高光谱成像技术，构建了叠层堆栈中各子电池的外部辐射效率分布图，并与单结器件进行比较。结合光电表征与建模，我们重构了子电池的电流‑电压曲线。研究发现，窄带隙子电池对电压间隙贡献最大，因此制备与工艺优化应重点聚焦于窄带隙吸收层的生长与钝化策略。

研究亮点：

1. 窄带隙子电池是电压间隙的主要来源——研究发现，叠层结构中窄带隙子电池的外部辐射效率下降尤为显著，导致其开路电压损失远高于宽带隙子电池。

2. 绝对电致发光成像揭示非均匀损耗——通过高光谱电致发光成像，直观呈现子电池辐射效率的空间分布不均匀性，指出界面缺陷与工艺不一致性是效率损失的关键因素。

3. 双二极管模型精准解析子电池性能——结合外部辐射效率测量与电流‑电压曲线，建立双二极管模型，成功分离叠层中各子电池的辐射与非辐射复合损失，为针对性优化提供定量依据。

H. Yuce-Cakir, J. F. Roller, H. Chen, et al. “ Origin of the Voltage Gap and Recombination Losses in All-Perovskite Tandem Solar Cells.” Advanced Energy Materials (2026): e05590. https://doi.org/10.1002/aenm.202505590

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