Quadruple-cation Wide-bandgap Mixed-halide Tin Perovskite Solar Cells, ACS Energy Letters 9, 5 (2024)
透過四價陽離子製備寬頻隙混合鹵化物錫鈣鈦礦太陽能電池。
Chun-Hsiao Kuan, Yu-Cheng Chen, Sudhakar Narra, Chun-Fu Chang, Yi-Wei Tsai, Jhih-Min Lin, Guan-Ruei Chen, and Eric Wei-Guang Diau*
2024/08/01
錫基鈣鈦礦太陽能電池是無鉛光伏應用中傳統鉛基鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的有前途的替代品。為了進一步提高其性能和穩定性，發展串聯型錫基鈣鈦礦太陽能電池是一個非常吸引人的方向。要結合能隙（Eg）約為1.4 eV的低能隙錫基鈣鈦礦，需要尋找能隙在1.8-2.0 eV範圍內的寬能隙錫基鈣鈦礦，這是構建無鉛串聯錫基鈣鈦礦太陽能電池的一項重要任務。
在此背景下，我們報告了第一個四陽離子寬能隙錫基鈣鈦礦太陽能電池，其鈣鈦礦結構為FA0.55MA0.25Cs0.1PMA0.1SnBr2I（FA，甲脒；MA，甲基銨；PMA，苯甲基銨），其能隙約為1.93 eV，最終實現的功率轉換效率為6.2%。我們發現，PMA的有效擴散並分佈至表面和底部，對於鈍化鈣鈦礦晶粒表面以及鈣鈦礦與電洞傳輸層之間的界面具有關鍵作用。這些特性為具有四陽離子結構的寬能隙錫基鈣鈦礦太陽能電池提供了高性能和高穩定性。
這項研究展示了四陽離子寬能隙錫基鈣鈦礦在光伏應用中的潛力，並為未來無鉛串聯錫基鈣鈦礦太陽能電池的設計和開發提供了重要參考。通過進一步優化材料和製備工藝，我們有望實現更高效、更穩定的無鉛光伏器件。
研究動態
