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谭海仁&张立军Nature：使用定制二维钙钛矿实现全钙钛矿叠层中的均匀接触

知光谷 · 公众号 · · 2024-10-15 09:10

正文

制造可扩展的全钙钛矿叠层太阳能电池被认为是商业化钙钛矿光伏组件的一条有吸引力的途径。然而，1平方厘米规模的全钙钛矿叠层太阳能电池的认证效率落后于其小面积的同类产品。这是由于大规模宽带隙（WBG）钙钛矿太阳能电池（PSCs）的不均匀性导致的。

南京大学谭海仁&吉林大学张立军&剑桥大学Samuel D. Stranks等人 发现了另一个导致不均匀性的关键因素——在沉积电子传输层（ETL，C60）时形成的顶部界面。通过引入4-氟苯乙胺（F-PEA）和4-三氟甲基苯基铵（CF3-PA）的混合物来创建一个定制的二维钙钛矿层（TTDL），其中F-PEA在表面形成二维钙钛矿，减少了接触损失和不均匀性，而CF3-PA则增强了电荷的提取和传输。

因此，研究团队在1.77电子伏特宽带隙的钙钛矿太阳能电池中实现了1.35伏的高开路电压和20.5%的效率，器件面积为1平方厘米。通过将其与窄带隙钙钛矿子电池堆叠，报道了面积为1.05平方厘米的全钙钛矿叠层电池，其效率达到28.5%（认证效率为28.2%），这是迄今为止报道的最高效率。

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