由于其窄的带隙,铅和锡(Pb–Sn)卤化物混合钙钛矿在钙钛矿串联太阳能电池中极具应用前景。尽管到目前为止实现了不错的功率转换效率(PCE),但Pb–Sn钙钛矿太阳能电池仍然面临着挑战,如Sn2+容易氧化为Sn4+,导致本体和界面中存在大量缺陷。近日,武汉工程大学Zheng Wenwen、Qin Pingli、武汉大学Ke Weijun、Fang Guojia采用了一种可行且低成本的改性材料,即甘氨酸盐酸盐(GlyCl),自下而上地改性Pb–Sn钙钛矿太阳能电池。
本文要点:
1) 作者发现,通过将GlyCl改性剂掺入底部聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐空穴传输层、中间钙钛矿吸收剂和顶部覆盖层中,显著钝化了多个通道上的缺陷。此外,GlyCl的引入改善了载流子传输,抑制了Sn2+氧化为Sn4+,并与钙钛矿膜顶部残留的碘化铅反应。
2) 因此,采用多种GlyCl改性的Pb–Sn卤化物钙钛矿太阳能电池实现了22.07%的PCE,开路电压和填充因子显著提高,这使得全钙钛矿串联太阳能电池的最大PCE为27.07%。该工作阐明了多通道钝化对窄带隙Pb–Sn钙钛矿太阳能电池和串联电池的重要性。
Wenjun Zhang et.al Bottom-up modification boosts the performance of narrow-bandgap lead–tin perovskite single-junction and tandem solar cells EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02010J
https://doi.org/10.1039/D3EE02010J