武汉理工大学李蔚AM：双面增强自组装单层界面可最大限度地减少钙钛矿/硅叠层太阳能电池的复合损失并提高稳定性

来源：印刷钙钛矿光电器件发布时间：2025-05-15 07:41:18

钙钛矿/硅叠层太阳能电池已显示出比单结电池更高的能量转换效率。然而，其记录的效率仍未达到理论最大值，且其稳定性明显低于晶体硅太阳能电池。这些挑战源于宽带隙钙钛矿器件的开路电压大幅损失和不稳定性，这主要由异质结界面处的非辐射复合和降解引起。具体而言，氧化铟锡(ITO)与自组装单分子层(SAM)之间的弱粘附性，以及SAM与钙钛矿之间相互作用不足，导致了这种不稳定性。鉴于此，武汉理工大学李蔚，佛山市仙湖先进能源科学与技术实验室Mathias Uller Rothmann，福建农林大学Ning Yang，欧阳新华在期刊《Advanced Materials》上发文“Bifacially Reinforced Self-Assembled Monolayer Interfacesfor Minimized Recombination Loss and Enhanced Stabilityin Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells”开发了一种新型SAM材料4-(11H-苯并[a]咔唑-11-基)丁基 (4-PhCz)，通过增强SAM在ITO上的覆盖率并增强SAM与钙钛矿之间的相互作用，实现了双面界面增强。由此制备的1.67 eV钙钛矿太阳能电池的开路电压达到1.273 V，相对于带隙的电压损失仅为0.397 V，效率达到22.53%。基于4-PhCz的钙钛矿/硅叠层电池的开路电压达到1.96 V，效率达到31.26%，在25 °C氮气环境下，单太阳光照条件下进行1000小时的最大功率点跟踪(MPPT)后，仍能保持初始效率的92%。