Advanced Energy Materials (IF 29.368) 于2021年11月發(fā)表一項(xiàng)研究成果,。科學(xué)家透過(guò)寬帶隙界面層誘導(dǎo)鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池,，并達(dá)成超過(guò) 10,000 小時(shí)的穩(wěn)定性,。
為突破硅電池效率限制，使用鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池 (perovskite/silicon tandem solar cell, PK/c-Si TSC) 是一個(gè)合理的選擇,。在此研究中,，科學(xué)家將 p-i-n 鈣鈦礦放在全紋理 c-Si 太陽(yáng)能電池上，并建構(gòu)單片串聯(lián)太陽(yáng)能電池 (tandem solar cell, TSC),。透過(guò)蒸發(fā)–溶液 (evaporation–solution) 組合技術(shù),，p-i-n 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在全紋理硅異質(zhì)結(jié)電池上共形生長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)兩端 PK/c-Si TSC,。
由于鈣鈦礦體底部殘留的PbI2會(huì)對(duì)器件性能造成不利的影響,，科學(xué)家在鈣鈦礦層和空穴傳輸層之間引入了熱蒸發(fā)的 CsBr 薄層，以建構(gòu)梯度鈣鈦礦吸收體和優(yōu)化能級(jí)對(duì)齊,，從而提高器件的開(kāi)路電壓和填充因子,。透過(guò)光焱科技太陽(yáng)光模擬器和標(biāo)準(zhǔn)電池校正，科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)能電池的光伏特性進(jìn)行分析,，驗(yàn)證 PK/c-Si 串聯(lián)電池實(shí)現(xiàn)了 27.48% 的效率,，并且在氮?dú)庵蟹€(wěn)定超過(guò) 10,000 小時(shí),。光焱科技的太陽(yáng)光模擬器與KA-6000軟件，也同時(shí)提供了短路電流對(duì)時(shí)間變化的監(jiān)控,，以證明太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定,！
然而，要想將效率提高 30% 以上,，仍有許多機(jī)會(huì)等待挖掘,。例如，如何將 PK/c-Si TSC 的 FF 提高到 80% 以上,，是值得研究的一個(gè)課題,。無(wú)論如何，科學(xué)家相信全紋理 PK/c-Si TSC 的潛力無(wú)窮,，希望這種結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榈统杀敬?lián)器件開(kāi)辟商業(yè)化道路,。
CsBr的J-V曲線(xiàn)、EQE光譜,、VOC,、JSC、FF和PCE,。
(a) J-V 曲線(xiàn) (b) 優(yōu)化的 PK/c-Si TSC 的 EQE 光譜,，有效面積為 0.5091 cm2。(c) 8760 小時(shí)后無(wú) CsBr 的 PK/c-Si TSC 器件效率 (d) 在氮?dú)庵?10,488 小時(shí)后,，與 CsBr 的原始效率的比較,。
關(guān)鍵詞：
鈣鈦礦,、Perovskite,、硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池 、Silicon Tandem Solar Cell,、太陽(yáng)光模擬器,、 Solar Simulator、量子效率 ,、Quantum Efficiency
推薦儀器
SS-X 系列太陽(yáng)光模擬器
QE-R 量子效率測(cè)量系統(tǒng)
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KA6000 – 全面的鈣鈦礦電池 IV 測(cè)量和分析軟件
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