Science：超高开路电压全钙钛矿叠层太阳能电池

坡肉先生

2022-12-23

开发稳定性好、效率高的富含溴（Br大于20%）的宽带隙钙钛矿对于构筑钙钛矿叠层太阳能电池具有重要意义。然而，在实际工作条件下，溴碘离子的相分离问题降低了宽带隙器件的开路电压和工作稳定性。美国能源部可再生能源国家实验室的童金辉和朱凯团队通过采用气体辅助法制备了高质量、缺陷浓度低的宽带隙（1.75 eV）钙钛矿，所对应的宽带隙电池的开路电压高达1.33 V，效率超过20%。同时，采用此宽带隙钙钛矿构筑了光电转化效率超过27%，开路电压高达2.2 V的全钙钛矿叠层太阳能电池。

本文要点：

1）研究团队通过采用一种温和的气体淬火方法制备具有低缺陷浓度的高织构柱状1.75 eV 溴碘混合宽带隙钙钛矿膜。通过这种方法，制备的1.75 eV的宽带隙钙钛矿太阳能电池光电转换效率超过20%，开路电压（Voc）达1.33 V，运行稳定性极佳（在65 ℃，1.2个太阳光照下运行1100小时，效率衰减小于5%）。

2）当进一步与1.25 eV窄带隙钙钛矿构筑两电极全钙钛矿叠层太阳能电池，获得了27.1%的光电转化效率，开路电压高达2.2 V。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf0194