通过分子偶极工程制备的半透明钙钛矿太阳能电池，其光利用效率高达5.10%

《Advanced Energy Materials》：Semi-Transparent Perovskite Solar Cells with High Light-Utilisation Efficiency of 5.10% Fabricated Through Molecular Dipole Engineering

钙钛矿太阳能电池通过添加3,5-二氟苯胺盐酸盐实现结晶调控和缺陷减少，优化能级排列提升电荷提取效率，光利用效率达5.10%（PCE 16.32%，AVT 31.22%）并具备优异热稳定性。

　　

摘要

半透明钙钛矿太阳能电池（ST-PSCs）是串联太阳能电池和建筑集成光伏系统中有前景的组件。然而，高性能ST-PSCs的发展受到功率转换效率（PCE）与平均可见光透射率（AVT）之间固有权衡的阻碍。光利用效率（LUE = PCE × AVT）是评估ST-PSCs综合性能的常用指标。宽带隙钙钛矿CsPbI₂Br因其高AVT（带隙约为1.9 eV）和理论开路电压（V_OC ≈1.6 V）而成为理想的候选材料，这不仅保证了优异的AVT，还可能通过提高V_OC来提升PCE。本文介绍了一种3,5-二氟苯胺盐酸盐作为路易斯酸-碱偶极分子添加剂，通过F^?和Pb²⁺之间的相互作用以及Pb[I/Br]₆^4?八面体内的氢键（N–H…I/Br）来有效调控钙钛矿薄膜的结晶过程并降低缺陷密度。这种双重作用机制还优化了ST-PSCs中的能级对齐，促进了界面处的电荷提取，并显著减少了V_OC损失。结果，所制备的ST-PSCs实现了5.10%的光利用效率（PCE = 16.32%，AVT = 31.22%），并表现出出色的热稳定性。该策略在保持高AVT的同时有效提升了ST-PSCs的PCE，从而促进了其实际应用。

图形摘要

基于宽带隙钙钛矿CsPbI₂Br，通过引入偶极分子3,5-二氟苯胺盐酸盐，制备出了具有高平均可见光透射率的半透明钙钛矿太阳能电池（ST-PSCs）。该添加剂降低了缺陷密度并改善了界面处的电荷提取效率。优化后的ST-PSCs实现了迄今为止报道的最高光利用效率之一，达到5.10%。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。