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化學(xué)所李永舫&孟磊Nature:認(rèn)證效率25.7%的鈣鈦礦/有機(jī)疊層太陽(yáng)能電池

閱讀:724        發(fā)布時(shí)間:2024/10/18
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化學(xué)所李永舫&孟磊Nature:認(rèn)證效率25.7%的鈣鈦礦/有機(jī)疊層太陽(yáng)能電池


主要內(nèi)容
近年來(lái),鈣鈦礦被廣泛應(yīng)用于疊層單片太陽(yáng)能電池(TSCs)中,以克服單結(jié)太陽(yáng)能電池的Shockley-Queisser極限。鈣鈦礦/有機(jī)TSCs由寬帶隙(WBG)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(pero-SC)作為前電池,窄禁帶有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSC)作為后電池組成,由于其良好的穩(wěn)定性和潛在的高功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)引起了廣泛關(guān)注。然而,WBG pero-SCs通常表現(xiàn)出比常規(guī)pero-SCs更高的電壓損失,這限制了TSCs的性能。其中一個(gè)主要障礙來(lái)自鈣鈦礦/C60界面的界面復(fù)合,因此開發(fā)有效的表面鈍化策略對(duì)于追求更高的鈣鈦礦/有機(jī)TSCs的PCE非常重要。


在這篇文章中,中科院化學(xué)所李永舫、孟磊等人開發(fā)了一種新的表面鈍化劑環(huán)己烷1,4-二碘化二銨(CyDAI2),它具有兩種天然的異構(gòu)體結(jié)構(gòu),在己烷環(huán)的同側(cè)或?qū)?cè)分別有銨基(順式CyDAI2和反式CyDAI2),兩種異構(gòu)體表現(xiàn)出不同的表面相互作用行為。順式CyDAI2鈍化處理降低了帶隙為1.88 eV的WBG pero-SCs 準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂(QFLS) -開路電壓(Voc)失配,并將其Voc提高至1.36 V。

將順式CyDAI2處理過的鈣鈦礦與具有1.24 eV窄帶隙的有機(jī)活性層相結(jié)合,構(gòu)建的單片鈣鈦礦/有機(jī)TSC實(shí)現(xiàn)了26.4%(經(jīng)認(rèn)證為25.7%)的優(yōu)秀PCE

文獻(xiàn)信息

Isomeric diammonium passivation for perovskite–organic tandem solar cells

Xin Jiang, Shucheng Qin, Lei Meng*, Guorui He, Jinyuan Zhang, Yiyang Wang, Yiqiao Zhu, Tianwei Zou, Yufei Gong, Zekun Chen, Guangpei Sun, Minchao Liu, Xiaojun Li, Felix Lang* & Yongfang Li*


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