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河北大學(xué)Nat. Commun.: 認(rèn)證效率達(dá)20.70%！寬帶隙高效鈣鈦礦太陽能電池

發(fā)表時間：2024-10-18 15:08

主要內(nèi)容

寬帶隙（WBG）鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）作為疊層電池的頂部電池，突破了單結(jié)光伏器件的理論極限。然而，隨著溴含量的增加，WBG PSCs表現(xiàn)出嚴(yán)重的開路電壓（Voc）損失。

在這篇文章中，河北大學(xué)何庭偉、楊少鵬等人指出鹵素相分布不均勻是影響載流子提取效率的主要原因。研究團(tuán)隊(duì)建議形成均勻的鹵素相分布來解決這個問題。借助密度泛函理論，構(gòu)建了基于2-（9h-咔唑-9-基）乙基]膦酸分子的雙層結(jié)構(gòu)（D-2P），為鈣鈦礦結(jié)晶提供成核位點(diǎn)。

通過自下而上的鹵素組分模板化結(jié)晶，獲得了均勻的鈣鈦礦相。高效的載流子提取減少了Shockley-Read-Hall復(fù)合，從而產(chǎn)生1.32 V的高Voc。因此，經(jīng)過D -2P處理的器件（1.75 eV）實(shí)現(xiàn)了20.80%（認(rèn)證為20.70%）的優(yōu)秀功率轉(zhuǎn)換效率，這是WBG（超過1.74 eV） PSCs報道的*高值。