二甲基亚砜-氯苯混合溶剂化学抛光策略实现31.71%效率钙钛矿-硅双结太阳能电池

研究人员针对钙钛矿-硅双结太阳能电池(PSTSCs)中残留PbI2导致的非辐射复合和界面不稳定问题，开发了基于二甲基亚砜和氯苯混合溶剂的化学抛光技术。该策略选择性去除PbI2而不破坏钙钛矿晶格，使器件认证效率提升至31.71%，开路电压从1.821V增至1.839V，为突破肖克利-奎瑟效率极限提供了新思路。

　　

钙钛矿-硅串联太阳能电池(PSTSCs)作为突破单结器件肖克利-奎瑟(Shockley–Queisser)效率极限的明星材料，其性能却长期受困于钙钛矿顶电池中残留的PbI₂。这些未完全结晶的副产物如同潜伏的"效率杀手"，不仅制造非辐射复合中心，还引发结构不均和界面失稳。研究团队巧妙设计出二甲基亚砜(DMSO)与氯苯的混合溶剂系统，像精准的"分子手术刀"般选择性清除表面PbI₂，同时保持钙钛矿晶格完好无损。这种化学抛光策略效果显著：陷阱态密度骤降，晶界融合度提升，光致发光强度激增，载流子寿命延长。最终制备的器件不仅获得31.71%的认证效率(目前报道的最高值之一)，开路电压(V_oc)更从1.821V跃升至1.839V，界面复合损失得到显著抑制。这项研究为开发高效稳定串联光伏器件提供了简单高效的界面工程方案，让"双结电池突破效率天花板"的梦想又近了一步。