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南京工大AM：將逐步熔融聚合分子用于晶粒級(jí)封裝鈣鈦礦太陽能電池，實(shí)現(xiàn)25.21%PCE！

發(fā)表時(shí)間：2024-11-15 09:40

主要內(nèi)容

盡管鈣鈦礦太陽能電池的效率在不斷提高，但鈣鈦礦的穩(wěn)定性問題一直是其商業(yè)化的主要挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這一問題，南京工業(yè)大學(xué)王芳芳、李仁志，中山大學(xué)秦天石等人設(shè)計(jì)了一種逐步熔融聚合分子（SMPM）作為FAPbI₃鈣鈦礦的添加劑。在鈣鈦礦退火過程中，SMPM經(jīng)歷了三個(gè)階段的相變：*初從固態(tài)融化到液態(tài)，而后溢出晶界，*后自聚合形成鈣鈦礦太陽能電池中的疏水晶粒級(jí)封裝，從而防止因濕度引起的降解。

利用這種獨(dú)特的性質(zhì)，再加上改進(jìn)結(jié)晶、減少非輻射復(fù)合和能級(jí)排列的優(yōu)點(diǎn)，基于FAPbI₃的鈣鈦礦太陽能電池實(shí)現(xiàn)了25.21%（小面積）和22.94%（1cm²）的功率轉(zhuǎn)換效率，在85%相對(duì)濕度下實(shí)現(xiàn)超2000h的T95%穩(wěn)定性。此外，沒有外部封裝的SMPM基鈣鈦礦太陽能電池在水下運(yùn)行期間保持了優(yōu)秀的穩(wěn)定性，其中黑色FAPbI₃相保持不變，Pb泄漏也得到了有效抑制。研究結(jié)果表明，SMPM策略可以為鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化在穩(wěn)定性及環(huán)境問題上提供可持續(xù)的解決方案。

文獻(xiàn)信息

A Stepwise Melting-Polymerizing Molecule for Hydrophobic Grain-Scale Encapsulated Perovskite Solar Cell

Riming Sun, Shaoyu Chen, Qingyun He, Pinghui Yang, Xuan Gao, Mengyang Wu, Junbo Wang, Chongyu Zhong, Xiangru Zhao, Mubai Li, Qiushuang Tian, Yingguo Yang, Aifei Wang, Wei Huang, Renzhi Li*, Tianshi Qin*, Fangfang Wang*