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武大方國(guó)家AFM：效率22.4%！埋底界面工程實(shí)現(xiàn)接觸電勢(shì)均勻化，助力高性能寬帶隙鈣鈦礦光伏電池

發(fā)表時(shí)間：2025-02-27 11:15

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主要內(nèi)容：
寬帶隙（WBG）鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）的埋底界面（Buried Interface Engineering ）處存在微觀尺度的缺陷和不均勻性，這會(huì)導(dǎo)致能量損失以及載流子提取不充分。
基于此，武漢大學(xué) 方國(guó)家教授聯(lián)合電子科技大學(xué) 李春教授和東莞理工學(xué)院 周海教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)推出了一種協(xié)作埋底界面策略，即引入 3 - 氨基丙酸（3 - APA）與 [4-(3,6-dimethyl-9H-carbazol-9-yl)butyl]phosphonic acid (Me-4PACz)，混合作為空穴選擇性自組裝單分子層（SAM）。加入 3 - APA 后，鈣鈦礦前驅(qū)體的潤(rùn)濕性得以增強(qiáng)。此外，鈣鈦礦埋底界面處的薄膜形貌和不均勻性也得到改善。非輻射復(fù)合和界面能量損失得到極大抑制。這種策略還使空穴選擇性單分子層的電離勢(shì)略微升高，使其更趨近于鈣鈦礦薄膜的價(jià)帶。受益于電荷轉(zhuǎn)移損失和非輻射復(fù)合損失的降低，混合 SAM 策略受益于抑制電荷轉(zhuǎn)移損耗和非輻射復(fù)合損耗，克服了鈍化傳輸?shù)臋?quán)衡，提供 S-Q 限值的 84.5% 的 Voc × FF。
這些綜合優(yōu)勢(shì)造就了高效的 1.67 eV 寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 22.4%，開(kāi)路電壓高達(dá) 1.255 V，填充因子為 85.5%。在混合自組裝單分子層策略下，他們還制備出效率為 28.4% 的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池。



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文獻(xiàn)信息：

Contact Potential Homogenization via Buried Interface Engineering Enables High-Performance Wide-Bandgap Perovskite Photovoltaics

Yaxiong Guo, Shengjie Du, Weiqing Chen, Hai Zhou, Guoyi Chen, Shuxin Wang, Zixi Yu, Xuzhi Hu, Fang Yao, Chun Li, Weijun Ke, Guojia Fang

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202500168

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