中國科大在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)楊上峰教授團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，傳統(tǒng)（n-i-p）結(jié)構(gòu)的單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池實(shí)現(xiàn)了26.1%的光電轉(zhuǎn)換效率（第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證效率為25.8%），為目前n-i-p結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池中最高效率之一。相關(guān)研究成果以“Bifunctional ligand-induced preferred crystal orientation enables highly efficient perovskite solar cells”為題發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《焦耳》（Joule）(Joule2024, 10.1016/j.joule.2024.07.009)。 \,2gTi,=
yB.G=90
鈣鈦礦太陽能電池是以有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料作為吸光層的第三代太陽能電池，具有高效、低成本和可溶液加工等特點(diǎn)，受到了科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。鈣鈦礦的結(jié)晶取向已被證明是決定鈣鈦礦太陽能電池器件效率的關(guān)鍵因素之一。根據(jù)文獻(xiàn)中的報(bào)道，鈣鈦礦的不同晶面具有不同的化學(xué)、物理和光電特性，不同晶面產(chǎn)生的光電流大小為(100)>(111)>(110)，而且(100)和(111)晶面比(110)晶面表現(xiàn)出更高的載流子遷移率，這是由于(100)和(111)晶面具有較高的介電常數(shù)，導(dǎo)致激子結(jié)合能較低，有利于自由載流子的產(chǎn)生。另一方面，影響n-i-p結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池器件性能的另一個(gè)關(guān)鍵因素為鈣鈦礦/氧化錫層的埋底界面，該界面存在的缺陷會(huì)造成額外的非輻射復(fù)合損失，從而降低光電轉(zhuǎn)換效率。在以往的研究中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)擇優(yōu)結(jié)晶取向和良好埋底界面的策略主要依賴于引入額外的界面鈍化層，但這增加了器件制備的復(fù)雜程度。由此帶來的科學(xué)問題是：在不引入額外的界面鈍化層的前提下，是否有更為簡便的方法同時(shí)實(shí)現(xiàn)擇優(yōu)結(jié)晶取向和良好埋底界面？ kB8
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