纳米晶体定制重组用于全钙钛矿串联太阳能模块
Nature2026年6月15日 00:00
摘要 全钙钛矿串联太阳能模块的商业化受到传统金基隧穿重组接头(TRJ)1,2的依赖的制约。具体而言,这种TRJ引入了显著的近红外寄生吸收3,并且存在界面不稳定性4,限制了光电流的产生和操作耐久性。在这里,我们开发了一种基于表面工程氧化铟(In2O3)纳米晶体的溶液加工互连层,具有高光学透明度,其中受控的纳米晶体形态和定制的配体化学使得界面接触平滑、并有利于能量水平对齐。关键在于,我们向铅锡(Pb–Sn)钙钛矿前体中引入了磷酸添加剂,该添加剂协同改善了与In2O3重组层的电子接触,从而增强了孔的提取。此外,添加剂调节钙钛矿的结晶,以减轻膜形成过程中的残余应变,确保高质量的大面积沉积。这种协调的界面和结晶工程策略同时增强了互连层的载流子重组效率,提高了载流子提取,并促进了全钙钛矿串联的大片膜均匀性。作为结果,65 cm²的全钙钛矿串联太阳能模块在日本电气安全与环境技术实验室(JET)测量的平均子单元性能方面,取得了26.2%的认证功率转换效率,开路电压为2.182 V,填充因子为77.4%,短路电流密度为15.6 mA cm–2。这标志着可扩展钙钛矿串联光伏的重大进展。
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