上交大Nat. Commun.: 認(rèn)證效率達(dá)24.13%！錫鉛鈣鈦礦太陽能電池的同步結(jié)晶

帶隙接近1.2電子伏特的錫鉛鹵化物鈣鈦礦在薄膜光伏領(lǐng)域具有廣闊的前景。然而，溶液法制備的Sn-Pb鈣鈦礦薄膜質(zhì)量受到Sn和Pb組分之間結(jié)晶行為不同步的影響，其中基于Sn的鈣鈦礦結(jié)晶速度往往快于Pb。

在這篇文章中，上海交通大學(xué)陳漢教授等人通過研究表明，Sn的快速結(jié)晶源于其立體化學(xué)活性孤對，這阻礙了鈣鈦礦前驅(qū)體中的金屬離子與路易斯堿配體之間的配位。通過這個(gè)角度，研究團(tuán)隊(duì)引入了一種非共價(jià)結(jié)合劑，針對配位不飽和Sn(II)溶劑化物的開放金屬位點(diǎn)，從而同步結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和均勻化Sn-Pb合金化。所得的單結(jié)Sn-Pb鈣鈦礦太陽能電池獲得了24.13%的認(rèn)證功率轉(zhuǎn)換效率。在模擬單光照明下，封裝設(shè)備在**功率點(diǎn)運(yùn)行795小時(shí)后仍保持90%的初始效率。

圖3：結(jié)晶過程與薄膜質(zhì)量

圖4：光伏性能和器件穩(wěn)定性

文獻(xiàn)信息