钙钛矿/硅叠层太阳能电池(TSC)因其出色的功率转换效率(PCE)而极具商业前景。然而,控制结晶过程和减轻相/成分不均匀性对在粗糙硅基板上生长的钙钛矿层来说是一个巨大挑战,最终限制了TSC的效率和稳定性。近日,深圳技术大学徐芳、北京理工大学白杨、香港城市大学朱宗龙、Li Bo、Wu Xin、浙江晶科能源有限公司Xu Menglei、Zhang Xinyu报道了一种“卤化物锁定”策略,该策略通过引入多功能铵盐硫代乙酰乙酰胺盐酸盐(TAACl)与混合卤化物钙钛矿前体中的阳离子和阴离子结合,同时调节宽带隙钙钛矿的成核和晶体生长过程。
本文要点:
1) 该方法不但在湿膜阶段实现了优异的成分均匀性,而且在成核后沿(001)平面诱导了优选取向,从而在长尺度上增强了钙钛矿薄膜在垂直和水平方向上的均匀性。
2) 由此产生的宽带隙钙钛矿太阳能电池在小面积(0.0414 cm2)和大面积(1.0208 cm2)器件中分别产生了1.074和1.040的优异开路电压填充因子乘积(VOC×FF)。基于隧道氧化物钝化接触(TOPCon)硅子电池的对应大面积串联太阳能电池实现了31.32%的PCE,1.931V的VOC,81.54%的FF。
Lina Wang et.al Highly Efficient Monolithic Perovskite/TOPCon Silicon Tandem Solar Cells Enabled by “Halide Locking” Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202416150
https://doi.org/10.1002/adma.202416150