华北电力大学李美成教授团队利用均匀化电子提取实现高效钙钛矿太阳能电池

更新时间:2024-05-20      点击次数:131

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摘要

近年来,钙钛矿太阳能电池 (PSC) 凭借其高效率、低成本等优势,迅速崛起,成为光伏领域的研究热点。然而,在将实验室小面积器件放大到工业化的大面积生产时,PSC 的效率往往会下降,这也就是所谓的“放大损失"。如何有效降低放大损失,是推动 PSC 产业化进程的关键。

华北电力大学李美成教授团队在国际期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials) 上发表了最新研究成果,通过消除低电导率接触点,均匀化电子提取,实现了高效的钙钛矿太阳能电池,并大幅降低了放大损失。

研究方法

研究团队创新性地采用了一种结合化学浴沉积和改进旋涂的定制沉积方法,在具有光管理纹理的基板上制备了均匀的电子传输层 (ETL) KPFM C-AFM 的测试结果证实了该 ETL 具有均匀且优化的电学特性。

设计及工作原理

研究团队利用光焱科技的 QE-R 量子效率测试系统,对器件进行了 EQE 测量,并结合二维 PL TRPL 映射技术,深入揭示了均匀 ETL 导电性和电子提取对降低器件放大损失的显著贡献。

结果与贡献

结果表明,采用两步法沉积钙钛矿薄膜时,0.08 cm2 器件和 1 cm2 器件之间的 δPCE(效率差)从 5.02% 降低到 2.97%。而采用一步法沉积钙钛矿薄膜时,活性面积为 0.08 cm2 1 cm2 的器件分别获得了 25.13% 23.93% 的能量转换效率 (PCE),δPCE 7.89% 降低到 4.77%,这进一步验证了该方法在降低放大损失方面的显著效果。

光焱科技的 QE-R 量子效率测试系统为该研究提供了可靠的 EQE 数据支持,其高重复性和 NIST 可追溯的 SI 可追溯链确保了数据的准确性和可靠性。此外,QE-R 系统的手套箱集成能力和各种定制的样品测试夹具,为该研究提供了极大的便利性和灵活性。

结论

这项研究为在器件放大过程中保持高效率提供了新的思路,为推动 PSC 产业化进程提供了更多可能性。

华北电力大学李美成教授团队利用均匀化电子提取实现高效钙钛矿太阳能电池

Reference

Advanced Functional Materials, First published: 13 May 2024


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