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主要内容

全钙钛矿叠层太阳能电池在突破单结太阳能电池的Shockley-Queisser极限方面显示出潜力。然而，窄带隙Sn-Pb混合钙钛矿薄膜表面缺陷导致的非辐射复合损失在很大程度上阻碍了全钙钛矿叠层太阳能电池效率的提高。

在这篇文章中，华中科技大学陈炜、刘宗豪等人报道了一种表面重建策略，利用表面抛光剂1,4-butanediamine和表面钝化剂ethylenediammonium diiodide来消除Sn相关缺陷，钝化Sn-Pb混合钙钛矿薄膜表面的有机阳离子和卤化物空位缺陷。此策略不仅提供了具有接近理想化学计量比表面的高质量Sn-Pb混合钙钛矿薄膜，且最大限度地减少了钙钛矿/电子传输层界面的非辐射能量损失。

结果表明，带隙为1.32eV和1.25eV的Sn-Pb混合钙钛矿太阳能电池功率转换效率分别达到22.65%和23.32%。此外，研究团队还获得了双结全钙钛矿叠层太阳能电池28.49%的认证功率转换效率。

图1. BDA和EDAI2对钙钛矿薄膜表面的化学抛光和钝化
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图1. BDA和EDAI2对钙钛矿薄膜表面的化学抛光和钝化
图2. BDA和EDAI2对钙钛矿膜表面的协同钝化
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图2. BDA和EDAI2对钙钛矿膜表面的协同钝化
图3. 理想带隙Sn-Pb混合PSC器件性能
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图3. 理想带隙Sn-Pb混合PSC器件性能
图4. 全钙钛矿叠层太阳能电池及组件器件性能
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图4. 全钙钛矿叠层太阳能电池及组件器件性能

文献信息

Surface chemical polishing and passivation minimize non-radiative recombination for all-perovskite tandem solar cells

Yongyan Pan,Jianan Wang,Zhenxing Sun,Jiaqi Zhang,Zheng Zhou,Chenyang Shi,Sanwan Liu,Fumeng Ren,Rui Chen,Yong Cai,Huande Sun,Bin Liu,Zhongyong Zhang,Zhengjing Zhao,Zihe Cai,Xiaojun Qin,Zhiguo Zhao,Yitong Ji,Neng Li,Wenchao Huang,Zonghao Liu* &Wei Chen*