宽带隙(WBG)钙钛矿太阳能电池(PSC)是串联太阳能电池(TSC)的关键组成部分。然而,WBG PSC目前面临的主要障碍是晶体质量不完善,导致开路电压(VOC)损失大,稳定性差。近日,武汉大学方国家、柯维俊、余桢华在WBG PSCs中使用2,5-二溴噻吩并[3,2-B]噻吩(DBrT)作为添加剂来提高晶体质量,减轻缺陷,并通过促进晶体生长和钝化体相和界面缺陷来提高稳定性。
本文要点:
1) Pb—S键、π-π堆积和氢键之间的相互作用促进了有序分子排列,从而导致更好的结晶和减少的非辐射复合。同时,DBrT还可以自发扩散到晶界,从而渗透到钙钛矿的顶部和埋入表面,进一步钝化界面处的缺陷,减少非辐射复合。
2)该策略不仅改善了能级对准和载流子传输,而且对于具有1.27V高VOC的倒置WBG PSC实现了22.40%的功率转换效率(PCE)。半透明器件的PCE为20.39%,四端全钙钛矿叠层太阳能电池的PCE高达28.31%,从而为提高WBG和叠层钙钛矿的性能提供了一种新方法。
Shengjie Du et.al Improving Crystallization of Wide-Bandgap Lead Halide Perovskite for All-perovskite Tandems Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404180
https://doi.org/10.1002/aenm.202404180