河海大学利用局部隧穿一维类钙钛矿钝化接触实现高效稳定的钙钛矿太阳能模组

文章导读

你是否想过，钙钛矿太阳能模组的效率与稳定性竟能同时突破？河海大学团队在《先进能源材料》发表新成果，创新性地通过[EtMePy]I与PbI₂原位反应，构建自组装一维类钙钛矿局部隧穿接触。这一设计不仅有效钝化界面缺陷、抑制非辐射复合，还显著提升载流子分离与传输效率。29.0cm²大尺寸模组实现22.54%的转换效率和80.0%的高填充因子，在高温高湿环境下持续运行1000小时后仍保持90.4%初始性能，为钙钛矿光伏技术商业化迈出关键一步。

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河海大学利用局部隧穿一维类钙钛矿钝化接触实现高效稳定的钙钛矿太阳能模组

3月20日，河海大学研究团队利用局部隧穿一维(1D)类钙钛矿钝化接触实现了高效稳定的钙钛矿太阳能模组。该成果发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）期刊上。

界面工程已被证明是一种有效的钝化界面缺陷以减轻非辐射复合的方法，但钙钛矿和电荷传输层之间低于标准的界面质量阻碍了电荷提取和传输。研究团队通过1-乙基-2-甲基吡啶碘化物([EtMePy]I)和碘化铅（PbI₂）之间的原位反应，使用自组装的1D类钙钛矿实现了局部隧穿钝化接触。均匀共形层和非连续分布的1D [EtMePy]PbI₃类钙钛矿晶体的形成在钙钛矿和空穴传输层之间的界面处充当局部隧穿接触，从而抑制了界面非辐射复合并促进了载流子的空间分离。优化后的钙钛矿太阳电池组件实现功率转换效率达22.54%和80.0%的高填充因子，孔径面积为29.0cm²。在1个太阳光照强度下，在85℃和85%相对湿度下进行约1000小时的最大功率点跟踪后，封装器件仍保留初始效率的90.4%。