钙钛矿太阳能电池(PSC)的性能通常受到由有害陷阱态引起非辐射复合过程导致开路电压(VOC)损失的限制。使用钝化配体的表面处理通常涉及钙钛矿上的单个活性结合位点,这对有效钝化提出了挑战。近日,中国科学院大学高鹏、塔尔图大学Mine Ince提出了一种芳香族供体-受体(D-A)结构的酞菁处理,旨在实现未配位铅离子的双位点钝化,并有效缓解钙钛矿表面的浅层和深层缺陷。
本文要点:
1) 由此产生的良性p型表面有助于能级排列,并减少钙钛矿/Spiro-OMeTAD界面处的能量失配。Pc-BTBC具有芳香族D-A构型,与各种钙钛矿组合物相容。优化的PSC实现了25.15%的功率转换效率(PCE),并将VOC降低到0.379 V。此外,封装器件在湿热条件下(ISOS-D-2,50%相对湿度,65°C)表现出增强的稳定性,T92为1000小时。
2) 此外,制造的宽带隙半透明PSC(ST-PSC)的PCE为20.29%,而四端钙钛矿/硅叠层太阳能电池(4T-P/STSC)的效率为29.38%。该研究为最大限度地减少VOC损失提供了见解,并代表了钙钛矿光伏商业化的重大进展。
Chi Li et.al Mitigating VOC Loss in Single-Junction and Four-Terminal Tandem Perovskite/Si Photovoltaics with D-A Phthalocyanines Layers Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202402856
https://doi.org/10.1002/aenm.202402856