埋底界面工程实现高效稳定背接触双面钙钛矿太阳能电池

《Journal of Energy Chemistry》：Buried surface engineering for efficient and stable back-contacted bifacial perovskite solar cells

本工作报道了通过聚偏氟乙烯（PVDF）对埋底界面进行工程化改造，有效释放钙钛矿单晶与基底间的晶格应变，并通过氟离子钝化未配位Pb2+缺陷，显著提升背接触钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率（PCE）至13.37%，同时器件在60°C下连续运行1,200小时仍保持初始效率，双面因子高达0.96，为背接触PSCs的性能与稳定性树立了新标杆。

　　

结果与讨论

通过基于逆温结晶的空间限域方法在γ-丁内酯（GBL）中生长了薄层钙钛矿单晶（图S1）。选择Cs_0.05FA_0.95PbI₃组分是因为其在垂直结构单晶PSCs中能产生最高的效率和运行稳定性[26]。生长出的薄单晶尺寸为几毫米，厚度为15微米（图S2）。PVDF浓度被优化为10毫克/毫升，以获得高质量的晶体。

结论

总之，我们首次揭示了工程化埋底晶体表面对于提高背接触单晶PSCs性能不可或缺的作用。通过使用PVDF修饰基底以减轻界面应变和缺陷，埋底表面的性质得到改善，包括降低的界面陷阱密度、抑制的非辐射复合以及增强的载流子传输性能。因此，实现了13.37%的卓越光伏效率。