AEM：钙钛矿太阳能电池中准费米能级分裂与Voc的失配

NavyLIu

2023-11-07

钙钛矿太阳能电池具有低的非辐射电压损失和开路电压（V_OC），其通常与钙钛矿层中的内部电压相匹配，即准费米能级分裂（QFLS）。然而，在许多情况下，V_OC与内部电压显著不同，例如在没有能量对准的设备中。因此，了解这一现象对于进一步开发钙钛矿太阳能电池和解决稳定性问题具有重要意义。近日，波茨坦大学Jonathan Warby、Dieter Neher、Martin Stolterfoht为硅太阳能电池开发的经典理论通过考虑多数载流子和少数载流子的部分电阻/电导率来解释QFLS-V_OC失配。

本文要点：

1) 作者证明了这一通用理论适用于导致这种不匹配的各种物理机制。此外，研究发现，在现实的钙钛矿电池中，移动离子会导致QFLS-V_OC失配，这可以解释关于光吸收和老化诱导的V_OC损失的各种结果。

2) 该发现揭示了领域中备受争议的话题，确定了一种新的降解损失机制，并强调了重要的设计原则，以最大限度地提高改进钙钛矿太阳能电池的V_OC。

参考文献：

Jonathan Warby et.al Mismatch of Quasi–Fermi Level Splitting and Voc in Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202303135

https://doi.org/10.1002/aenm.202303135