德国HZB研究中心:破纪录,单片钙钛矿/硅串联太阳能电池效率达到29.15%

发表时间:2020-12-17 09:48

今日,《Science》在线刊发了来自德国亥姆霍兹柏林(HZB)研究中心Marko Jošt和Steve Albrecht团队的单片钙钛矿/硅串联太阳能电池高达29.15%效率的工作,此篇文章打破了今年早些时候多伦多大学Edward H. Sargent团队械堆叠成的钙钛矿电池与硅底部电池耦合器件28.2%效率的记录(DOI: 10.1038/s41467-020-15077-3)。


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该文共一之一Amran Al-Ashouri去年曾在EES上发表了23.26%效率的钙钛矿-CIGS叠层太阳能电池工作。通过在钙钛矿太阳能电池中引入了两个新的空穴选择触点界面的分子,由于分子具有膦酸锚定基团的咔唑基团,并且可以在各种氧化物上形成自组装单层(SAMs),制备了单结CIGSe/钙钛矿串联太阳能电池,在1 cm2的有效面积上具有23.26%的认证效率。(https://doi.org/10.1039/C9EE02268F)


该文共一之一Eike Köhnen 同样曾在去年发文预言The simulations reveal that especially the FF in the experiment is below the expected value and show that with improved design we could reach 29% PCE for our monolithic perovskite/silicon tandem device and 31% PCE if record perovskite and silicon cell single junctions could be combined in tandem solar cells。这么看来他们的预言成功了,与此同时,想必他们正在朝31%的道路前进。(DOI: 10.1039/C9SE00120D)


在这篇最新的《Science》中,文章基本延续了以上两篇文章的思路(怪不得两人这次共一),通过设计Me-4PACz作为SAM层,钙钛矿带隙为1.68eV,单节填充因子达到84%,串联开路电压高达1.92V。在空气中以及没有封装的情况下,连续照明300小时后,对应的电池可保留其初始效率95%以上。 Me-4PACz : [4-(3,6-dimethyl-9H-carbazol-9-yl)butyl]phosphonicacid


此篇破纪录的文章具体图文可查看如下正文图表。随着全世界科研工作者的努力,看来离达到32.4%效率的理论值不远了,商业化也更进一步了。


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本文由小编自行编译,由于人力及水平有限,不保证该报道(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等,一切以论文原文为准。以上图片截取自Science论文,仅供学习和研究使用,版权和著作权归Science期刊所有。

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