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寧波材料所葉繼春AM:認證效率29.2%!高效穩(wěn)定n-i-p型鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池通過空穴選擇性透明原位鈍化觸點

發(fā)表時間:2025-03-05 14:39

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主要內容:
光學性能欠佳且本質上不穩(wěn)定的空穴傳輸層(HTL),長期以來一直是n-i-p型鈣鈦礦/硅疊層電池的一大棘手難題。在此情形下,中國科學院寧波材料技術與工程研究所 葉繼春教授、楊熹教授帶領其團隊創(chuàng)新性地研發(fā)出一種極簡的透明空穴選擇性接觸。

此方法操作極為簡便,僅需將可交聯(lián)的 p 型小分子融入反溶劑中,便能構建出接觸層,整個過程無需額外添加空穴傳輸層。 這一創(chuàng)新策略取得了顯著成效。它會在原位形成一種內部封裝結構,全方位保護鈣鈦礦使其免受外部應力因素的侵擾,同時有效抑制界面間的質量交換。從晶體結構方面來看,鈣鈦礦的結晶度大幅提高,載流子復合現(xiàn)象顯著減少,還成功構建了 GHJ 以促進空穴提取。*終體現(xiàn)在電池性能上,相應的 1.65eV 帶隙的鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了 19.8% 的穩(wěn)定光電轉換效率(PCE),其熱穩(wěn)定性、耐紫外性能以及工作穩(wěn)定性均得到了前所未有的增強。

不僅如此,借助該接觸層出色的透明特性,他們還展示了一款性能優(yōu)異的雙面單結器件,其雙面率高達令人驚嘆的 101.4%,創(chuàng)造了歷史新高。單片鈣鈦礦/硅串聯(lián)在 1.04 cm2 下?lián)碛?29.2% 的認證效率,這一成果代表了 n-i-p型鈣鈦礦 / 硅疊層電池目前所達到的*高認證效率。

極簡空穴選擇性接觸層的高效穩(wěn)定特性及其成功研發(fā),在疊層電池研究領域引發(fā)廣泛關注,促使研究人員重新評估n-i-p 結構的潛在價值。充分挖掘并利用單結 n-i-p型鈣鈦礦太陽能電池的高開路電壓優(yōu)勢,為整個光伏行業(yè)的發(fā)展增添一份新的動力。


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文獻信息:

Hole-selective Transparent In Situ Passivation Contacts for Efficient and Stable n–i–p Graded Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells

Meili Zhang, Zhiqin Ying, Xin Li, Shuo Li, Lei Chen, Xuchao Guo, Linhui Liu, Yihan Sun, Jun Wu, Yuheng Zeng, Chuanxiao Xiao, Jian Wu, Xi Yang, Jichun Ye
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202416530



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