雷竞技-晶核工程策略提出，叠层太阳能电池寿命显著提升—新闻—科学网

北京理工年夜学前沿交叉科学研究院传授陈棋团队与合作者提出了一种简单普适的晶核工程策略，该策略经由过程调控先驱液中优势晶核，优化了宽带隙钙钛矿薄膜的织构，晋升了薄膜质量，由此显著提高了钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的效力与持久运行不变性。8月2日，相干功效颁发在《科学》。

钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池凡是利用具有复杂组分的宽雷竞技带隙材料作为顶部电池的吸光层，这类材料在使役进程中因其结晶质量差，轻易产生离子迁徙和相分手，致使钙钛矿/晶硅叠层电池的持久不变性和利用寿命不尽抱负。改良宽带隙钙钛矿的晶体质量和织构特征需要对其结晶发展进程进行精准的节制。但是这类材料组分复杂，以分歧的晶核为出发点的结晶路子会彼此竞争，终究致使薄膜存在多种相态且组分散布不均一，发生年夜量缺点。

针对这一问题，团队提出了一种简单普适的晶核工程策略，经由过程在先驱液中简单地添加长链烷基胺，如油胺碘，构成具有平均组分散布的单一3C相优势晶核，年夜幅按捺了其他非抱负晶核的发生。同时连系真空抽气薄膜沉积手艺，削减晶核发展进程中局部情况的影响，从而制备出高结晶性且晶面取向高度集中的高质量宽带隙钙钛矿薄膜。

利用晶核工程，团队制备出具有更低非辐射复合损掉的宽带隙钙钛矿薄膜与钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池。基在1平方厘米和25平方厘米活性面积的器件别离获得了32.5%（第三方评估为32.0%）和29.4%（第三方评估为28.9%）的光电转换效力。

同时，这些薄膜也表示出更好的光热不变性。光老化200小时后，薄膜的PL波长漂移获得显著按捺。85°C热老化831小时后，薄膜的XRD旌旗灯号与初始状况连结一致，晶体质量连结杰出。封装的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池在尺度光照前提下，在25°C和50°C别离跟踪1301小时和800小时后，连结了初始效力的98.3%和90%，比拟较在未优化的样品，具有更长的运行寿命。

另外，器件也揭示出在邻近空间等极端情况利用的可能性。封装后的器件在全谱光照、245 K、5 kPa 低气压下运行56小时后，仍然保存了初始效力的90.4%。

论文第一作者为北京理工年夜学材料学院助理传授陈怡华、博士生杨宁、中国科学院上海高档研究院同步辐射中间副研究员郑官好汉，论文通信作者为陈怡华、北京曜能科技有限公司博士吴颐良、陈棋。

相干论文信息：https://doi.org/10.1126/science.ado9104

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