結(jié)合溶液處理的膠體量子點(CQD)和有機分子的單片集成混合串聯(lián)太陽能電池(TSC)是一種很有前途的設(shè)備架構(gòu),能夠補充對可見光的吸收。但是,有/CQD混合TSC的性能尚未超過單結(jié)CQD太陽能電池的性能。
近日,加拿大多倫多大學(xué)Edward H. Sargent,韓國浦項科技大學(xué)Taiho Park等人報道了通過使用由濺射的ZnO(s-ZnO)/ZnO納米顆粒(ZnO NPs)組成的堆疊結(jié)構(gòu)作為互連層(ICL)來防止丁胺(BTA)滲透到OPV層中,從而成功地修改了反向結(jié)構(gòu)。
通過引入s-ZnO/ZnO NPs堆疊層,有機前電池在CQD后電池制造后仍保持其特性。對于有機前電池,使用了中帶隙(Eg)聚合物供體(PTB7-Th)和超窄Eg非富勒烯受體(IEICO-4F),因此可有效吸收CQD后電池顯示低光的光吸收系數(shù)。
結(jié)果顯示,改進后的反向架構(gòu)可實現(xiàn)15.2 mA cm-2的短路電流密度(JSC),這是目前CQD TSC中是最高值,以及基于單片PbS-CQD的混合TSC的最高PCE值(13.7%)。此外,混合TSC在沒有封裝的環(huán)境空氣中存儲3000小時后仍保留了其初始PCE的84.4%。
Hong Il Kim, et al, Monolithic Organic/Colloidal Quantum Dot Hybrid Tandem Solar Cells via Buffer Engineering, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202004657
https://doi.org/10.1002/adma.202004657
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