太阳能学报2024,Vol.45Issue(4) :23-29.DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1438

基于金刚线切片的钙钛矿/硅叠层太阳电池

PEROVSKITE/SILICON TANDEM SOLAR CELLS BASED ON DIAMOND-WIRE SAWN

苏诗茜 应智琴 陈邢凯 李鑫 杨熹 叶继春
太阳能学报2024,Vol.45Issue(4) :23-29.DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1438

基于金刚线切片的钙钛矿/硅叠层太阳电池

PEROVSKITE/SILICON TANDEM SOLAR CELLS BASED ON DIAMOND-WIRE SAWN

苏诗茜 1应智琴 2陈邢凯 3李鑫 4杨熹 2叶继春2
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作者信息

  • 1. 宁波大学材料科学与化学工程学院,宁波 315211;中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315211
  • 2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315211
  • 3. 湖州职业技术学院,湖州 313000
  • 4. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315211;中国科学院大学,北京 100049
  • 折叠

摘要

提出一种免空穴传输层的策略,将自组装单分子层材料作为钙钛矿活性层的添加剂,通过一步旋涂法直接将钙钛矿薄膜制备在导电基底表面,其中薄膜的质量与均一性都得到改善.进一步地,将该方法应用在低成本的商用金刚线切片上,可在高粗糙度的硅表面制备出覆盖度高、形貌致密、无空洞的钙钛矿薄膜.在光电性能方面,用该方法得到的单结钙钛矿太阳电池的光电转换效率为21%,填充因子高达83%,两端钙钛矿/硅叠层太阳电池的光电转换效率为28%.

Abstract

In this study,a strategy of hole transport layer-free(HTL-free)is proposed.The self-assembled monolayer is used as the additive of perovskite active layer,then the perovskite film is directly deposited on the conductive substrate surface using a one-step spin coating method,and the quality and uniformity of the film are improved.Furthermore,the method is applied to the commercial and low-cost diamond-wire sawn with high surface roughness,resulting in the formation of a perovekite film characterized by high coverage,dense morphoogy,and absence of cavities.In terms of the photoelectric performance,the single-junction perovskite solar cells yield a champion power conversion efficiency(PCE)of 21.3%,with a high fill factor(FF)of over 83%.Finally,a PCE of 28%for perovskite/silicon tandem solar cells based on diamond-wire sawn is demonstrated.

关键词

钙钛矿太阳电池/自组装单分子层材料/添加剂/免空穴传输层/金刚线切片/钙钛矿/硅叠层太阳电池

Key words

perovskite solar cells/self-assembled monolayers/additives/hole transport layer-free/diamond-wire sawn/perovskite/silicon tandem solar cells

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基金项目

宁波市重点研发计划(2023Z151)

国家自然科学基金(62204245)

浙江省重点项目(2021C04009)

浙江省重点研发计划(2022C01215)

出版年

2024
太阳能学报
中国可再生能源学会

太阳能学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.392
ISSN:0254-0096
参考文献量28
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