Sang Il Seok最新AEL：協(xié)同偶極工程釋放寬禁帶鈣鈦礦中92.8% S-Q 電壓極限，用于疊層光伏

寬禁帶（WBG）鈣鈦礦太陽能電池（PSCs，Eg ≈ 1.67 eV）仍面臨顯著的開路電壓（VOC）損失。

本文韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究院Sang Il Seok等人報(bào)道了一種協(xié)同表面鈍化策略，將偶極性季銨鹽——乙酰膽堿氯化物（ACCl）與富電子的長鏈烷基碘化銨——正辛基碘化銨（OAI）共同組裝于鈣鈦礦表面。ACCl–OAI 混合處理重建了鈣鈦礦表面，降低了表面陷阱密度，并使價(jià)帶與空穴傳輸層對齊。最終，最優(yōu) WBG PSC 實(shí)現(xiàn)了 VOC = 1.29 V、JSC = 20.0 mA cm?2、FF = 82.8% 和 PCE = 21.27%，對應(yīng) Shockley–Queisser 電壓極限的 92.8%。將其作為頂吸收層集成于單片 n-i-p 鈣鈦礦/p型硅疊層電池中，鈍化后的 WBG 子電池貢獻(xiàn)了 PCE = 26.8%、VOC = 1.91 V 的性能。

這些結(jié)果表明，協(xié)同缺陷鈍化與能級調(diào)控對于釋放 WBG 鈣鈦礦的完整電壓潛力均至關(guān)重要。

研究亮點(diǎn)：

1. 突破性電壓表現(xiàn)：通過協(xié)同表面處理，寬禁帶鈣鈦礦電池開路電壓達(dá) 1.29 V，實(shí)現(xiàn) Shockley–Queisser 理論極限的 92.8%，為同類器件中最高之一。

2. 協(xié)同鈍化機(jī)制：ACCl 與 OAI 協(xié)同作用，既有效鈍化表面缺陷，又調(diào)控能級對齊，克服了單一鈍化劑在 VOC 與 JSC/FF 之間的性能權(quán)衡。

3. 高效疊層集成：經(jīng)處理的寬禁帶鈣鈦礦作為頂電池，與硅底電池組成疊層器件，實(shí)現(xiàn) 26.8% 的光電轉(zhuǎn)換效率與 1.91 V 的高開路電壓，展示其在實(shí)際疊層光伏中的應(yīng)用潛力。

Cooperative Dipole Engineering Unlocks 92.8% Shockley–Queisser Voltage Limit in Wide-Bandgap Perovskites for Tandem Photovoltaics

Sang-Geun Ji, Eunseo Noh, Jongbeom Kim, Weiyuan Duan, Bong Joo Kang, Yonghui Lee, Kaining Ding, and Sang Il Seok

ACS Energy Letters 0, 0, pp

DOI: 10.1021/acsenergylett.5c02738

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c02738

學(xué)術(shù)交流QQ群

知光谷光伏器件學(xué)術(shù)QQ群：641345719

鈣鈦礦產(chǎn)教融合交流@知光谷（微信群）：需添加編輯微信

為加強(qiáng)科研合作，我們?yōu)楹?nèi)外科研人員專門開通了鈣鈦礦科創(chuàng)合作專業(yè)科研交流微信群。加微信群方式：添加編輯微信pvalley2024，備注：姓名-單位-研究方向（無備注請恕不通過），由編輯審核后邀請入群。