通过双锚定策略抑制卤素偏聚，实现31.20%的钙钛矿/硅串联太阳能电池性能

《Advanced Energy Materials》：Suppressing Halide Segregation Via Dual-Anchoring Strategy for 31.20% Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells

宽禁带钙钛矿太阳能电池效率与稳定性受制于光诱导卤素分离和非辐射复合，本研究通过引入钾4-磺基-1,8-萘酰二胺盐（4S-NAPS）实现双锚定机制：磺酸基和羰基结合Pb2+，K+占据晶格间隙，有效抑制相分离和复合。单结器件效率达22.95%（Voc 1.26V），未封装器件3000小时后保留90%效率，单片叠层电池效率31.20%（Voc 1.950V）且无显著滞后。

　　

摘要

宽带隙（WBG）钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率和稳定性受到光诱导的卤素偏析以及严重的非辐射复合现象的限制，这些因素严重阻碍了高效且稳定的钙钛矿/硅串联太阳能电池（PSTSCs）的发展。在这项研究中，将一种含有双锚定位点的钾4-磺酸-1,8-萘酐盐（4S-NAPS）引入钙钛矿前驱体中。磺酸基团（─SO₃^?）和羰基（C═O）与钙钛矿表面的未配位Pb²⁺离子发生相互作用。此外，K?离子占据晶体晶格中的间隙位点，从而有效增强了离子迁移障碍并抑制了卤素相分离。由于4S-NAPS的双锚定效应，这种单结WBG PSC（带隙为1.68 eV）的功率转换效率（PCE）达到了22.95%，开路电压（V_OC）为1.26 V，这是迄今为止报道的WBG PSCs中最高的效率之一。更重要的是，未经封装的改性器件在氮气氛围中经过3000小时后仍能保持90%的初始效率，显示出优异的操作稳定性。值得注意的是，所制备的集成PSTSC的PCE达到了31.20%，V_OC为1.950 V，并且几乎没有滞后现象。这种双锚定策略为制造高效且稳定的WBG PSCs提供了有希望的方法，并为提升PSTSCs的性能提供了新的见解。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。