AEM:使用纳米级无机卤化物势垒稳定宽带隙钙钛矿，用于下一代串联技术

知光谷 · 公众号 · · 2024-11-18 08:30

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宽带隙（WBG）钙钛矿太阳能电池（PSC）在推进基于钙钛矿的串联太阳能电池中发挥着至关重要的作用。在 WBG 钙钛矿薄膜中，晶界（GB）缺陷是导致开路电压(Voc) 缺陷和性能下降的主要因素。

韩国庆北大学Sangwook Lee等人 提出了一种通过掺入无机保护层和降低钙钛矿薄膜中 GB 的密度来钝化 GB 的有效策略。这是通过将硫氰酸钾（KSCN）整合到 I-Br 混合卤化物 WBG 钙钛矿中来实现的。据报道，KSCN 的掺入首次在 GB 上产生了带状屏障。此外，KSCN 扩大了钙钛矿薄膜的晶粒。元素和结构分析表明，这些屏障由卤化铅钾组成。掺入 KSCN 通过降低捕集阱密度，显著提高了 WBG 单液接 PSC 的填充因子和 Voc 。这导致 C 60 /巴斯库普罗因电子传输层的高功率转换效率为 19.22%（带隙为 1.82 eV）、20.45% （1.78 eV）和 21.54% （1.70 eV），C 60 /SnO 2 的高功率转换效率为 18.51% （1.82 eV）。

此外，由于光诱导卤化物偏析的减少，操作和货架稳定性都得到了显著提高。通过使用无机卤化物钝化 WBG 子电池，展示了一种效率为 27.04% 的单片全钙钛矿叠层太阳能电池。

S. Kim, D. Im, Y. Yun, D. Vidyasagar, S. W. Yang, W. C. Choi, R. K. Gunasekaran, S. Lee, Y. T. Kim, M. Y. Woo, D. H. Kim, J. H. Noh, J. Heo, R. B. K. Chung, S. Lee, Stabilizing Wide-Bandgap Perovskite with Nanoscale Inorganic Halide Barriers for Next-Generation Tandem Technology. Adv. Energy Mater. 2024, 2404366.

https://doi.org/10.1002/aenm.202404366