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中科大徐集AM：效率 21% 的金屬襯底鈣鈦礦太陽能電池@1cm²

　更新時間：2023-04-11　點擊量：966

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主要內容

基于透明導電氧化物(TCO)玻璃的傳統鈣鈦礦太陽能電池(PSC)面臨著一個挑戰，即由于串聯電阻損失，需要保持填充因子(FF)以進行大面積放大。在金屬上構建鈣鈦礦太陽能電池有可能減少這種FF損失，并有望實現更靈活的應用。但它們的效率和穩定性遠遠落后于基于TCO的PSC。
在這篇文章中，中國科學技術大學徐集賢教授團隊報告了(i)鈣鈦礦/金屬(Cu, Au, Ag和Mo)界面上復雜的化學反應和促進降解過程，這些過程與固有穩定性密切相關；(ii)鈣鈦礦/金屬界面的能帶排列層間工程對實現高效率起著至關重要的作用。利用這些發現，團隊在鉬基板上使用p-i-n頂部照明結構，使1cm2鈣鈦礦太陽能電池實現了21%的光電轉換效率(PCE)，這是基于金屬襯底PSC的最高報道。值得注意的是，與基于TCO玻璃的傳統PSC相比，由于面積擴大而造成的FF和PCE損失顯著降低了一個數量級，進一步突出了PSC擴大和組件設計的另一種途徑。
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圖1：空氣中(RH -50%)加熱到150°C持續8個小時，沉積在不同襯底上的鈣鈦礦的形貌變化
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圖2：空氣中加熱不同金屬襯底上的鈣鈦礦薄膜，其晶體結構的演化

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圖3：金屬/鈣鈦礦界面的特性

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文獻信息

Understanding the Interfacial Reactions and Band Alignment for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells Built on Metal Substrates with Reduced Up-scaling Losses

Tieqiang Li, Kaitian Mao, Hongguang Meng, Zhengjie Zhu, Wei Peng, Shaojie Yuan, Jiahang Xu, Xingyu Feng, Zijian Xu, Jixian Xu


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