全钙钛矿叠层太阳能电池All-perovskite tandem solar cells,有望超越单结太阳能电池的肖克利-奎瑟Shockley–Queisser极限。然而,这些电池的实际应用,目前受制着低于标准的性能和稳定性问题,而这些问题关涉全钙钛矿叠层中的混合锡-铅(Sn-Pb)窄带隙钙钛矿亚电池subcells。
今日,武汉大学 Shun Zhou, Shiqiang Fu, Chen Wang,方国家Guojia Fang,柯维俊Weijun Ke等,在Nature上发文,报道专注于窄带隙亚电池,并开发了一体化all-in-one掺杂策略。将天冬氨酸盐酸盐aspartate hydrochloride,AspCl引入到底部的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐和体相钙钛矿层中,然后进行另一次AspCl后处理。研究发现,单一AspCl添加剂,可以有效地钝化缺陷,减少Sn4+杂质,并移动费米能级。此外,AspCl–Sn/Pb碘化物和AspCl–AspCl的强分子键,可以强化结构,从而提高Sn–Pb钙钛矿的稳定性。在Sn–Pb钙钛矿太阳能电池中,实施AspCl掺杂,单结电池的功率转换效率为22.46%,叠层电池的功率转换效率为27.84%(27.62%稳定,27.34%认证),在充满氮气的手套箱中,储存2,000小时后,保持率为95%。研究表明,AspCl全一体化掺杂是有效策略,用以提高单结Sn–Pb钙钛矿太阳能电池及其叠层电池的效率和稳定性。Aspartate all-in-one doping strategy enables efficient all-perovskite tandems. 天冬氨酸全一体化掺杂策略实现了高效的全钙钛矿叠层太阳能电池。图1:在窄带隙narrow bandgaps,NBG Sn–Pb钙钛矿中,天冬氨酸盐酸盐aspartate hydrochloride,AspCl的制备和机理。
图2:窄带隙NBG Sn–Pb钙钛矿薄膜的表征。
图3:单结窄带隙NBG Sn–Pb 钙钛矿太阳能电池perovskite solar cells,PSC性能。
图4: 两终端two-terminal,2T全钙钛矿叠层太阳能电池的性能。
Zhou, S., Fu, S., Wang, C. et al. Aspartate all-in-one doping strategy enables efficient all-perovskite tandems. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06707-zhttps://www.nature.com/articles/s41586-023-06707-z声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!