窄帶隙(NBG)錫鉛Pb-Sn鈣鈦礦是全鈣鈦礦疊層太陽能電池后部子電池的理想候選者。由于Pb-Sn鈣鈦礦含有多種組分,因此合理調節薄膜的垂直結構和界面是實現高性能NBG鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)的關鍵。
在這篇文章中,西北工業大學黃維等人采用分子錨定策略原位構建了具有垂直排列晶體和優化界面的Cs0.1MA0.3FA0.6Pb0.5Sn0.5I3鈣鈦礦薄膜。其中,L-丙氨酸甲酯作為錨定添加劑誘導晶體垂直生長,而PEA2PbI3SCN薄膜則通過陽離子錨定SCN促進埋入界面處的均勻結晶。進一步的乙二胺鹵化物(EDA(I/Cl)2) 后處理導致薄膜表面梯度能級排列。
基于該薄膜的Pb-Sn PSCs表現出高效的電荷傳輸和提取,產生了高達22.3%的功率轉換效率(PCE)和82.14%的填充因子。值得注意的是,與半透明的1.78 eV寬帶隙PSCs結合,四端全鈣鈦礦疊層器件的PCE達到27.1%。這項工作為提高Pb-Sn PSCs及其疊層器件的性能開辟了一條新途徑。
Molecule Anchoring Strategy Promotes Vertically Homogeneous Crystallization and Aligned Interfaces for Efficient Pb–Sn Perovskite Solar Cells and Tandem Device
Gang Xing, Changbo Li, Weiyin Gao*, Jianxiong Yang, Xiaojia Zhao, Jinpei Wang, Xueqin Ran, Lingfeng Chao, Hai Huang, Yipeng Zhou, Yonghua Chen, Zhongbin Wu, Chenxin Ran*, Wei Huang*