Science：突破效率极限！全绒面钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率达33.1%

来源：知光谷发布时间：2025-09-08 09:11:37

通过减少载流子传输损失、提高选择性和抑制非辐射复合，可显著提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池的效率和稳定性。

本研究阿卜杜拉国王科技大学Stefaan De Wolf、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所Oussama Er-rajj和Stefan W. Glunz等人采用了一种与工业标准绒面硅兼容的混合两步钙钛矿沉积法，并引入基于1,3-二氨基丙烷二氢碘化物(PDAI)的钙钛矿表面处理。该分子与钙钛矿表面的相互作用提高了电子选择性接触处的主要载流子浓度，从而降低了界面复合。同时，这种场效应钝化提高了整个本征钙钛矿吸收层中的电子浓度，增强了导电性并减少了传输损失。

最终，我们实现了高性能全绒面钙钛矿/硅叠层太阳能电池，在1-sun AML5G条件下实现了33.1%的转换效率，开路电压达2.01伏，并在红海沿岸表现出优异的户外稳定性。

研究亮点：

场效应钝化全面提升性能：

PDAI分子处理不仅降低了钙钛矿/C₆₀界面的能带偏移，还显著提高了整个钙钛矿吸收层的电子浓度，从而同时提升开路电压(VOC)和填充因子(FF)。

兼容工业级绒面硅基板：

采用混合沉积法成功在金字塔高度>1μm的工业标准绒面硅上实现均匀钙钛矿覆盖，解决了传统溶液法难以适配大尺寸绒面的问题。

卓越的稳定性与重复性：

在高温高湿的红海沿岸户外测试中，PDAI钝化器件表现出更稳定的电流输出和更低的离子迁移率，显著延缓了性能衰减。