伊拉克巴比伦大学的研究人员对一种新型的无铅化两端全钙钛矿叠层电池进行模拟试验，该两端叠层电池由宽带隙掺锑钙钛矿顶电池和窄带隙甲脒碘化锡底电池组成，结果表明该叠层电池潜在转换效率为28.22%。
这项研究的通讯作者Ghaleb Ali
Al-Dahash表示：“我们使用SCAPS-1D(太阳能电池电容模拟器)软件对一种新型的无铅化两端全钙钛矿叠层电池进行了数值模拟。”
这项研究工作的新颖之处在于使用了两种未充分探索的无铅钙钛矿材料，以期解决无铅钙钛矿的稳定性问题并实现高转换效率。
Al Dahash说：“与许多卤化铅类钙钛矿材料相比，Cs2AgBiBr6这类钙钛矿材料在湿热条件下性能更稳定。”他补充到，尽管FASnI3存在已知的“与锡氧化有关”的稳定性问题，但当FASnI3电池与稳定的宽带隙顶电池集成到叠层结构中时，这些稳定性问题并不明显。
Al Dahash表示：“我们的数值模拟结果表明，这种无铅化电池的效率有可能达到28.22%，其性能可与一些铅基钙钛矿电池相媲美，这是光伏在环保方面的一个重大进步。”
叠层电池在标准光照条件下实现了上述效率，电池的填充系数也达到了88.74%，短路电流密度为27.886mA/cm2，开路电压为1.1402V。
经过优化的叠层电池结构如下：透明前接触(FTO)、电子传输层(TiO2)、顶部钙钛矿吸收层(Cs2AgBi0.75Sb0.25Br6)、底部钙钛矿吸收层(FASnI3)、空穴传输层(Cu2O)和背接触(金)。
电池结构示意图
研究人员表示，相比于之前的报告结果，该研究中优化后的电池在整体效率方面表现良好。他们还说：“这表明我们的材料层系统和Cu2O空穴传输层的工作效果很好。”
这一研究成果以“高效无铅全钙钛矿叠层太阳能电池实现28.22%的转换效率：Cs2AgBi0.75Sb0.25Br6/FASnI3异质结构设计”为题，已发表在Results in Optics期刊上。
“这项研究为创造可规模化、高性能无毒叠层电池提供了一条更优的途径。” Al Dahash表示，研究小组目前正在设计一种可实现更高效率的新型全钙钛矿叠层电池。
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