导语
近日，美国科学家在光伏电池技术上取得了突破，他们通过在空穴传输层和钙钛矿吸收层之间放置氟化锂夹层，减少了分流损失，成功制备出25.1%效率的24cm2钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池。
这项由北卡罗来纳大学教堂山分校主导的研究制备了一种大面积钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池。为了实现25.1%的稳态功率转换效率，研究人员试图克服钙钛矿太阳能技术从小面积电池扩展到大面积设备时的典型问题-分流问题。光伏电池中的“分流”为器件中的光生载流子提供了可替代的流动途径，这会导致电力损失。分流电阻的降低与多种形式的组件退化和失效有关，例如热斑和各种潜在衰退。
氟化锂(LiF)中间层是改善物理接触界面并减轻分流的关键因素。研究人员将氟化锂(LF)置于聚三芳胺(PTAA)制成的空穴传输层(HTL)和宽带隙(WBG)钙钛矿吸层之间作为中间层。“大量不良界面接触和空袭会作为分流的途径” 研究人员介绍，“LiF中间层可以避免界面空隙的形成，这可能是LiF中间层减少叠层电池分流的原因之一。”
研究人员通过溅射，热蒸发和原子层沉积(ALD)沉积了叠层电池的其他层。他们还测试了三种不同的底部电池配置，在标准照明条件的测试下，24cm2串联电池的效率为25.2%，开路电压为1.89 V，短路电流密度为18.1 mA/cm2，填充系数为0.736。
孔径面积为42.9 cm2的钙钛矿微型模块的电流-电压曲线
图片来源:University of North Carolina at Chapel Hil，Cell Reports Physical Science
从本次研究的结果来看，该方法将对开发高效、可重复、大规模的钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池很有价值。
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