在钙钛矿光伏器件的放大开发过程中,常面临的一个问题是当器件面积增大时效率显著下降,这主要是由缺陷位点分布不均导致的。在窄带隙的甲脒铅碘钙钛矿(FAPbI₃)中,PbI₂和δ-FAPbI₃等本征杂质会导致不利的非辐射复合,降低载流子传输和提取效率。
图源:公开网络
近日,上海交通大学赵一新团队提出了一种杂质修复的界面工程策略,有效解决了小面积太阳能电池和大面积子模块的这一问题。通过引入功能阳离子2-(1-环己烯基)乙胺,构建了高迁移率的二维钙钛矿,横向覆盖薄膜表面并垂直渗透到三维钙钛矿的晶界。此独特配置不仅将PbI₂和δ-FAPbI₃杂质转化为稳定的二维钙钛矿,实现了均匀的缺陷钝化,还为高效的载流子传输提供了互连通道。因此,基于FAPbI₃的小面积(0.085 cm²)太阳能电池获得了超过25.86%的转换效率,且填充因子(FF)高达86.16%。更令人振奋的是,制备的开孔面积为715.1 cm²的子模块获得了22.46%的认证记录效率,且填充因子达到81.21%,展示了杂质修复界面工程在放大应用中的可行性和有效性。
图源:公开网络