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主要内容

宽带隙（WBG）钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为叠层电池的顶部电池，突破了单结光伏器件的理论极限。然而，随着溴含量的增加，WBG PSCs表现出严重的开路电压（Voc）损失。

在这篇文章中，河北大学何庭伟、杨少鹏等人指出卤素相分布不均匀是影响载流子提取效率的主要原因。研究团队建议形成均匀的卤素相分布来解决这个问题。借助密度泛函理论，构建了基于2-（9h-咔唑-9-基）乙基]膦酸分子的双层结构（D-2P），为钙钛矿结晶提供成核位点。

通过自下而上的卤素组分模板化结晶，获得了均匀的钙钛矿相。高效的载流子提取减少了Shockley-Read-Hall复合，从而产生1.32 V的高Voc。因此，经过D -2P处理的器件（1.75 eV）实现了20.80%（认证为20.70%）的优秀功率转换效率，这是WBG（超过1.74 eV） PSCs报道的最高值。

图1. 混合卤素WBG钙钛矿体系中D-2P结构的构建
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图1. 混合卤素WBG钙钛矿体系中D-2P结构的构建
图2. 均匀卤素相钙钛矿薄膜
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图2. 均匀卤素相钙钛矿薄膜
图3. 均匀卤素相钙钛矿薄膜的载流子传输行为
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图3. 均匀卤素相钙钛矿薄膜的载流子传输行为

文献信息

Efficient wide-bandgap perovskite photovoltaics with homogeneous halogen-phase distribution

Rui Wang,Xiaoyu Liu,Shan Yan,Ni Meng,Xinmin Zhao,Yu Chen,Hongxiang Li,Saif M. H. Qaid,Shaopeng Yang*,Mingjian Yuan &Tingwei He*