基于碳电极的低温介观钙钛矿太阳能电池的三步整体化处理方法，使其在户外环境下的光电转换效率（PCE）超过18%，开路电压保持时间（T80）超过500小时

《Small Methods》：Three-Step Holistic Treatment on Carbon-Electrode Based Low-Temperature Mesoscopic Perovskite Solar Cells to Achieve PCE > 18% and T80 > 500 h in Open Air

提出三步处理策略（部分碳电极剥离、碘代十八烷基修饰、二次碳电极涂层）解决无空穴传导体介孔钙钛矿太阳能电池中纳米PVSK晶粒过多导致的电荷复合问题，使低温器件效率从14.25%提升至17.28%，T80寿命达525小时，较2020年12%效率提升显著。

　　

摘要

基于碳电极（CE）且不含空穴导体的介观钙钛矿太阳能电池（meso-CPSCs）具有高稳定性和低成本的优势，但其电极区域含有大量纳米级的钙钛矿（PVSK）晶体。这些晶体对光吸收的贡献很小，但会增加电荷复合的风险。为此，本文提出了一种三步综合处理方法：处理1（T1）：部分剥离碳电极；处理2（T2）：用八铵碘化物进行改性；处理3（T3）：在碳电极上涂覆一层保护层。选择低温介观钙钛矿太阳能电池作为实验模型。实验结果表明，该处理方法去除了多余的PVSK晶体，促进了倾斜堆叠的二维（2D）PVSK结构的形成，并增强了PVSK与碳电极之间的界面接触，从而降低了电荷复合风险，提高了电荷提取效率，最终将低温介观钙钛矿太阳能电池的转换效率（PCE）从14.25%(±0.69%)提升至16.05%(±0.40%)（经过进一步优化后达到17.28%）。通过对内部电阻和基底透明度的进一步优化，转换效率进一步提高至18.07%。与2020年首次报道的约12%的效率相比，这一性能提升了约50%。此外，在露天条件下（设备未密封）进行准最大功率点跟踪测试时，该电池的T₈₀（80%功率点下的寿命）达到了约525小时。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。