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为解决钙钛矿太阳能电池长期稳定性差、大面积组件效率低的问题,研究人员开展了引入 “分子胶” 强化界面结合、减少结构缺陷的研究。利用刀片涂覆工艺,制备的 57.20 cm2大面积组件效率达 22.76%(认证效率 21.60%),为其产业化奠定基础。
钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells)因其高效且低成本的制备工艺而备受关注。然而,长期稳定性和大面积钙钛矿太阳能组件相对较低的效率仍是关键挑战,限制了其实际应用。本研究通过引入一种 “分子胶” 显著增强界面结合并减少结构缺陷,克服了这些问题。利用与工业制造兼容的可扩展刀片涂覆工艺,能够生产均匀的大面积薄膜。值得注意的是,孔径面积为 57.20 cm
2的大面积组件实现了 22.76% 的卓越效率(认证为 21.60%)。通过解决薄膜均匀性和界面粘附问题,该策略创造了钙钛矿太阳能组件效率的新纪录,为其产业化铺平了道路。
钙钛矿太阳能组件的环境刀片涂覆在大规模制造和商业化方面显示出巨大潜力。然而,刀片涂覆纳米厚的缓冲层通常会因颗粒不稳定和聚集导致表面不均匀,这往往会使上层钙钛矿层的晶格整合不足且不稳定。在此,引入一层 “分子胶”,它能在机械刀片涂覆过程中有效地将悬浮单分散 SnO2纳米颗粒的溶质固定成均匀薄膜,并使其与顶部钙钛矿粘附。利用这种整体纳米颗粒固定策略,实现了无缝结合的阴极异质结,小型电池效率达到创纪录的 26.11%,迷你组件效率达到目前最高的 22.76%(认证为 21.60%)。重要的是,经 ISOS-O 测试验证,这些全刀片涂覆的环境器件寿命延长至约 1500 小时,显示出巨大的商业化前景。