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南科大丘龍斌Angew：效率24.03%的高效穩(wěn)定鈣鈦礦有機(jī)疊層電池，通過調(diào)控1.85 eV寬帶隙鈣鈦礦結(jié)晶熱力學(xué)實(shí)現(xiàn)

發(fā)表時(shí)間：2025-02-13 10:51

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主要內(nèi)容：

寬帶隙鈣鈦礦材料由于帶隙可調(diào)且可以與有機(jī)太陽(yáng)能電池結(jié)合，組成串聯(lián)太陽(yáng)能電池（TSCs），從而突破Shockley-Queisser極限的效率限制。然而，當(dāng)通過增加溴含量把帶隙提到1.8 eV以上時(shí)，結(jié)晶過程會(huì)變得復(fù)雜，中間相的不可控變化會(huì)導(dǎo)致薄膜質(zhì)量下降并產(chǎn)生缺陷。雖然表面鈍化可以改善結(jié)晶，但難以調(diào)節(jié)體相中的成分分布不均和其他缺陷問題。為此，南方科技大學(xué)丘龍斌教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)引入了一種二銨鹽作為添加劑，用來調(diào)控鈣鈦礦薄膜的均勻性和結(jié)晶過程，消除低維中間相，實(shí)現(xiàn)1.85 eV鈣鈦礦的定向結(jié)晶。*終，制備出了高效的寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其開路電壓（Voc）達(dá)到了1.379 V，并且在1200小時(shí)的光照后，效率仍能保持在初始值的85%。此外，這種鈣鈦礦的有機(jī)串聯(lián)太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了24.03%的光電轉(zhuǎn)換效率和2.108 V的開路電壓，這將是目前鈣鈦礦-有機(jī)串聯(lián)電池中*高開路電壓之一。

文獻(xiàn)信息：