纳米人

Chem. Soc. Rev.：从单结、异质结到高性能钙钛矿太阳能电池的多结设计

坡肉先生

2021-10-28

混合金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PVSC）由于其优越的光伏性能、简便和低成本的制造以及卷对卷大规模生产和便携式设备应用的潜力，在过去十年中引起了前所未有的关注。通过集体组成、界面和工艺工程，对钙钛矿的结构-性质关系和载流子动力学有了全面的了解，有助于实现25.5%的非常高的认证功率转换效率 (PCE)。

除了材料特性外，改进的异质结设计和器件结构演变在提高效率方面也起着至关重要的作用。异质结结构的采用和/或修饰已被证明可以有效抑制PVSC中的载流子复合和潜在损失。此外，多结结构的使用已被证明可以减少热化损失，在钙钛矿/硅串联太阳能电池中实现了29.52%的高PCE。因此，了解PVSC器件结构从单结、异质结到多结设计的演变，有助于该领域的研究人员进一步将PCE提升至30%以上。香港城市大学Alex. K.-Y. Jen，Zonglong Zhu和国立台湾大学Chu-Chen Chueh等人总结了高性能PVSC的单结、异质结和多结设计的演变和进展。

本文要点：

1）对这些设计的基本原理和工作原理进行了全面回顾。研究人员首先介绍了单结PVSC的基本工作原理和钙钛矿薄膜的固有特性（如结晶度和缺陷）。

2）随后，概述和回顾了各种异质结设计和基于钙钛矿的多结太阳能电池的进展。同时，还总结了进一步提升性能的挑战和策略。

3）最后，提供了对钙钛矿基太阳能电池未来发展的展望。研究人员希望这篇综述能让读者快速了解这种新兴的可溶液加工光伏技术，该技术目前正处于商业化的过渡阶段。