多次刷新钙钛矿/硅叠层电池认证效率的大佬——Stefaan De Wolf

来源:钙帮研习社发布时间:2025-06-13 16:05:42

人物简介

Stefaan De Wolf于2005年在比利时天主教鲁汶大学获得博士学位,在此期间,他还加入了比利时IMEC,从事晶体硅太阳能电池的研究。2005年至2008年,他在日本筑波国家先进工业科学技术研究所(AIST)研究硅异质结结构和器件。2008年,他加入瑞士纳沙泰尔洛桑联邦理工学院(EPFL)光伏和薄膜电子实验室,担任其高效硅太阳能电池活动的团队负责人。自2016年9月以来,他一直是沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的副教授。

Stefaan De Wolf的专长在于地面应用的光伏科学技术。他的研究重点是高效硅基太阳能电池的制造,特别关注与太阳能电池和电子设备相关的界面结构和电接触形成的基本理解。他还对新的器件架构和应用感兴趣,如背接触太阳能电池和硅基多结太阳能电池,旨在提高全太阳光谱发电的利用率。这些器件的一个典型例子是钙钛矿硅叠层太阳能电池。

Stefaan De Wolf格雷策尔迄今已在Nature、Science等期刊发表论文111多篇,总引用3.67万多次,单篇最高引用超过3070次,h指数96(谷歌学术)。

(2019年AEL)通过锆掺杂的氧化铟IZRO替换ITO,减小透明电极的寄生吸收。最终将钙硅4端叠层器件的效率由23.3%提升至26.2%。(2020年Science)在绒面硅表面沉积微米级厚度的钙钛矿薄膜。为了克服微米厚度钙钛矿中的电荷收集难题,将硅金字塔底部的耗尽区域宽度增加了三倍。此外,通过在钙钛矿表面固定自限制的过渡层(1-丁硫醇),提高了扩散长度并进一步抑制了相分离。这些综合增强效果使得钙钛矿-硅串联太阳能电池的认证功率转换效率达到了25.7%。这些器件在85°C的400小时热稳定性测试和40°C的最大功率点跟踪400小时后表现出微不足道的性能损失。(2021年NE)对单面和双面钙钛矿/硅串联太阳能电池的室外测试场地进行比较,以展示在具有实际相关反射率的地点,串联双面性的附加价值。

(2022年Science)在钙钛矿/C60界面处,具有约1纳米厚度的MgFx中间层通过热蒸发有利地调整了钙钛矿层的表面能,从而促使高效的电子提取并将C60从钙钛矿表面排斥,以减缓非辐射复合。这些效应使得单片式钙钛矿-硅串联太阳能电池在大约1平方厘米的面积上实现了1.92伏特的最佳开路电压、80.7%的填充因子和经独立认证的稳定的29.3%的转换效率。在湿热测试(85°C,85%相对湿度)超过1000小时后,串联器件保持了初始性能的约95%。(2023年Joule)比较了钙钛矿单结、硅单结和单片式钙钛矿/硅串联太阳能电池的反向偏置稳定性。证明了经过测试的钙钛矿/硅串联器件相比于钙钛矿单结器件在反向偏置方面更加强大。(2024年Nature)使用二氯化亚甲基铵作为钙钛矿前体溶液的添加剂,从而在薄膜结晶时将原位形成的四氢三嗪 (THTZ-H+)掺入钙钛矿晶格中。THTZ-H+阳离子的环状性质使其能够通过与碘化物在多个方向上形成氢键与钙钛矿晶格的铅碘八面体发生强相互作用。这种结构提高了1.68 eV钙钛矿在85°C下1个太阳照射下长时间光照和热暴露下的器件功率转换效率和相位稳定性。在钙钛矿光吸收层中加入THTZ-H+的钙钛矿/硅串联叠层太阳能电池,在1平方厘米的面积上达到了独立认证的33.7%的效率。

研究领域

1.太阳能

2.硅异质结太阳能电池

3.钙钛矿太阳能电池

4.钙钛矿/硅叠层太阳能电池

近期论文

职称:Prof. Stefaan De Wolf

单位:King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Physical Sciences and Engineering Division (PSE), Material Science and Engineering Program (MSE), Thuwal 23955-6900, Kingdom of Saudi Arabia

邮箱:stefaan.dewolf@kaust.edu.sa

主页:https://faculty.kaust.edu.sa/en/persons/stefaan.dewolf


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