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南科大&上交大Adv. Sci.: FF達(dá)87.6%，PCE 25.97%！均勻2D/3D鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)外延生長策略

發(fā)表時(shí)間：2024-11-04 16:36

主要內(nèi)容

二維/三維（2D/3D）鹵化物鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)被廣泛用于提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性。然而，2D和3D鈣鈦礦之間的界面缺陷以及2D覆蓋層的覆蓋不足仍然阻礙了長期穩(wěn)定性和均勻電荷的提取。在這篇文章中，南方科技大學(xué)丘龍斌、上海交通大學(xué)戚亞冰等人開發(fā)了一種3D鈣鈦礦表面平坦化策略，通過氣相輔助工藝實(shí)現(xiàn)了均勻2D/3D鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)的外延生長。通過形成均勻的2D/3D界面，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了均勻電荷提取和界面非輻射復(fù)合的抑制。

結(jié)果表明，帶隙為1.55 eV的3D鈣鈦礦組合物，實(shí)現(xiàn)了25.97%的穩(wěn)定功率輸出效率。為了證明該策略適用于不同鈣鈦礦的普遍性，基于1.57 eV帶隙的3D鈣鈦礦器件效率達(dá)到25.31%，填充因子達(dá)到87.6%。此外，鈣鈦礦太陽能組件實(shí)現(xiàn)了指定區(qū)域（24.04 cm2）認(rèn)證效率為20.75%，填充系數(shù)高達(dá)80.0%。重要的是，封裝的均勻2D/3D模塊在65°C（ISOS-L-3協(xié)議）下運(yùn)行跟蹤1246小時(shí)后仍保持96.9%的初始效率，在ISOS-O-1協(xié)議下運(yùn)行跟蹤862小時(shí)后保持91.1%的初始效率。

文獻(xiàn)信息

Surface Planarization-Epitaxial Growth Enables Uniform 2D/3D Heterojunctions for Efficient and Stable Perovskite Solar Modules

Dongxu Lin, Jun Fang, Sibo Li, Zhenye Zhan, Huan Li, Xin Wang, Guanshui Xie, Daozeng Wang, Nuanshan Huang, Haichen Peng, Weiguang Xie, Luis K. Ono, Yabing Qi*, Longbin Qiu*