通過用無機陽離子(例如Cs+)取代有機陽離子(例如甲銨 (MA+) 和甲脒 (FA+))制備的全無機鈣鈦礦是增強鈣鈦礦太陽能電池長期光和熱穩(wěn)定性的有效途徑。因此,無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池是突破效率瓶頸和解決穩(wěn)定性問題的有希望的候選者。然而,由于錫陽離子誘導的較差的薄膜形成和深陷阱態(tài),制造2端無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池仍然存在挑戰(zhàn)。鑒于此,2024年11月28日華南理工大學嚴克友于Nature刊發(fā)耐用的全無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池的研究成果,采用對甲苯磺酰肼(PTSH)的配體演化(LE)策略來調控薄膜形成并消除無機窄帶隙鈣鈦礦中的深陷阱,從而成功開發(fā)2端無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池。因此,1.31 eV CsPb0.4Sn0.6I3:LE 器件的效率達到創(chuàng)紀錄的17.41%。與1.92 eV CsPbI2Br頂電池相結合,2端無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池的效率達到22.57%(經認證為21.92%)。此外,2端無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池經過精心設計,可在最大功率點(MPP)跟蹤下提供出色的耐用性,在65 ℃下1510小時和85 ℃下800小時分別保持器件80%的初始效率。闡明了配體演化有意利用多種作用促進無機窄帶隙鈣鈦礦生長,并期望該研究為開發(fā)高效穩(wěn)定的無機鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池提供富有洞察力的指導。
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