开发管理宽带隙(WBG)钙钛矿中离子迁移诱导相分离的策略对于实现高性能钙钛矿硅叠层太阳能电池(TSC)至关重要。然而,从薄膜结晶过程到器件操作,保持对相分离的持续抑制仍然是一个重大挑战。近日,西北工业大学王洪强、陈睿豪、香港城市大学Alex K.-Y. Jen报道了一种有效策略,通过使用N-卤代丁二酰亚胺分子的卤素循环剂(HCA)作为可持续稳定剂,激活WBG钙钛矿中的卤素循环,以在前驱体溶液和钙钛矿薄膜中实现动态卤素平衡,从而阻断Br−/I−离子在WBG钙钛矿结晶和老化过程中的迁移路径。
本文要点:
1) 对卤化物迁移的原位动态监测直观验证了WBG薄膜和设备中活化卤素循环的增强稳定性。因此,该研究在1.67 eV带隙的器件中实现了高达23.25%的功率转换效率,Voc损失低至0.39 V,基于HCA的器件在连续照明下1000小时和在氮气气氛中85°C下2500小时分别可以保持88%和93%的初始效率。
2) 作为概念验证,制造的钙钛矿/硅单片TSC实现了1.99 V的高Voc和33.2%的高功率转换效率。
Yang Yang et.al Activating Halogen Circulation Enables Efficient and Stable Wide-Bandgap Mixed-Halide Perovskite Solar Cells Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202416513
https://doi.org/10.1002/adma.202416513