残余溶剂辅助表面重构技术用于高效宽带隙钙钛矿太阳能电池的开发

《Advanced Functional Materials》：Residual Solvent-Assisted Surface Reconstruction for Efficient Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells

宽禁带钙钛矿太阳能电池通过残余溶剂辅助表面重构策略形成梯度钝化层和补偿掺杂，使Voc提升至1.323 V，效率达20.39%（认证19.58%），并保持540小时光照稳定性，叠层电池效率达28.13%。

　　

摘要

宽带隙（WBG，1.7–1.8 eV）钙钛矿太阳能电池（PSCs）对于制造全钙钛矿叠层太阳能电池（APTSCs）至关重要，这种方法是克服单结PSCs的Shockley-Queisser极限的关键。然而，WBG PSCs仍受到表面非辐射复合现象的困扰，这主要是由于高缺陷浓度和能级失配导致的，从而产生较大的开路电压（V_OC）损失。本文提出了一种残余溶剂辅助表面重构（RSSR）策略，通过形成哌嗪/钙钛矿混合表面中间相并重新结晶该区域，从而获得一层厚度为80纳米的高质量、具有梯度钝化效果的层。此外，RSSR策略还创建了一个含有溴元素且经过n型掺杂的表面，使得能带对齐更加高效，极大地促进了表面载流子的传输。结果表明，采用RSSR技术的PSCs的开路电压从1.243伏提升至1.323伏，效率从18.00%提高到20.39%（认证效率为19.58%），并且在连续暴露于1太阳光下540小时后仍能保持94%的初始效率。使用基于RSSR技术的WBG PSCs构建的APTSCs，其效率达到了28.13%，显示出在多结光伏领域巨大的应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。