缺陷钝化和光学管理的三重接合太阳能电池
Nature2026年8月17日 00:00
摘要:以钙钛矿/钙钛矿/硅为基础的三重接合太阳能电池是超越单接合光伏电池的肖克利–凯瑟效率极限的一条有前途的低成本路线,但它们的性能受到宽带隙钙钛矿中的非辐射损失和多层堆叠中的亚最优光管理的限制。我们在此引入了一种钝化分子4F-POEABr,它能有效抑制宽带隙钙钛矿薄膜中的表面缺陷介导的复合。4F-POEABr的铵基连接和缺电子结构提供了化学和场效应钝化的结合,使得在宽带隙子电池中实现了1.53 eV的准费米能级分裂和1.413 V的开路电压。与此同时,系统干涉管理被用来优化电流受限的中间子电池的电流密度,通过定制的氧化锡/氧化锌铟双层结构实现了0.5 mA cm⁻²的增益。因此,三重接合器件在1.046 cm²孔径面积下达到了32.22%的经认证稳定态功率转换效率,在15.62 cm²孔径面积下达到了26.97%的效率,并且几乎没有滞后现象。牢固的互连层和工程化的钙钛矿界面进一步增强了操作稳定性并减少了器件间的变异。本研究展示了一种协同策略,推动钙钛矿/硅三重接合太阳能电池朝着其理论效率极限发展,从而实现可扩展的高性能光伏技术。
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