高效的宽带隙(WBG)钙钛矿太阳能电池(PSC)对于充分发挥串联太阳能电池的潜力至关重要。然而,这些电池目前面临着高光电压损耗和相分离等挑战,这阻碍了其预期效率和稳定性的实现。

武汉大学王植平等人研究了卤化物偏析的根本原因,发现与局部聚集的碘化铅 (PbI2) 的存在密切相关,特别是在钙钛矿/C60 界面处。开尔文探针原子力显微镜结果表明,界面处剩余的PbI2导致磁畴表面和边界之间的电势差,从而驱动卤化物偏析的形成。

通过表面PbI2残留物与乙二胺二氢碘化物在适当温度下反应,可以有效缓解相偏析。通过在 WBG 倒置电池中应用这种表面反应策略,我们在各种 WBG 电池 (1.67-1.78 eV) 上实现了约 100 mV 的光电压显着改善,从而实现了 23.1% 的冠军效率(经认证为 22.95%) 1.67 eV 电池和 1.75 eV 电池为 19.7%(认证为 18.81%),单片全钙钛矿串联电池的效率为 26.1%。

Li, S., Zheng, Z., Ju, J., Cheng, S., Chen, F., Xue, Z., Ma, L., Wang, Z., A Generic Strategy to Stabilize Wide Bandgap Perovskites for Efficient Tandem Solar Cells. Adv. Mater. 2023, 2307701.

https://doi.org/10.1002/adma.202307701

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307701

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