摘要:华侨大学徐西鹏团队在Nature Communications期刊发表题为“Surface reconstruction of wide-bandgap perovskites enables efficient perovskite/silicon tand
华侨大学徐西鹏团队在Nature Communications期刊发表题为“Surface reconstruction of wide-bandgap perovskites enables efficient perovskite/silicon tandem solar cells”的研究论文,方铮为第一作者,徐西鹏&魏展画&谢立强为共同通讯作者。
核心亮点:本文开发了一种表面重构方法,通过纳米抛光去除缺陷丰富的晶体表面,然后钝化新暴露的高结晶度表面。通过1.67 eV的钙钛矿吸收层,实现了不透明和半透明钙钛矿太阳能电池的认证效率分别为23.67%和21.70%。此外,实现了四端钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池,在1cm2的孔径面积上认证效率为33.10%。
宽带隙钙钛矿太阳能电池对于开发钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池至关重要。宽带隙钙钛矿制备通常采用混合Br-I卤化物成分,相应的晶体膜表面存在晶体堆积无序、元件空位和卤化物成分随机分布等问题,导致晶体表面缺陷丰富。富含缺陷的晶体表面会导致严重的界面载流子损失和相分离,从而降低器件的性能。
鉴于此,华侨大学徐西鹏&魏展画&谢立强团队开发了一种表面重构方法,通过纳米抛光去除缺陷丰富的晶体表面,然后钝化新暴露的高结晶度表面。该方法可以刷新钙钛矿/电子传输界面并释放残余晶格应变,改善电荷收集效率并抑制宽带隙钙钛矿的离子迁移。因此,可以通过1.67 eV钙钛矿吸收剂实现不透明和半透明钙钛矿太阳能电池的认证效率23.67%和21.70%。此外,实现了四端钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池,在1cm2的孔径面积上认证效率为33.10%。
该研究表明表面重构方法可以有效去除钙钛矿膜表面因结晶不充分而产生的缺陷区域,抑制离子迁移,释放钙钛矿膜中的残余应力。揭示了具有高密度缺陷的钙钛矿膜(如宽带隙钙钛矿膜)的表面钝化需要预先降低初始膜中的缺陷密度,这为进一步提高宽带隙钙钛矿太阳能电池性能的表面工程策略的设计指明了方向。
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来源:中茂绿能科技