鈣鈦礦基疊層太陽(yáng)能電池的商業(yè)化需要在大氣環(huán)境下制備寬帶隙(WBG)鈣鈦礦。鑒于此,2025年5月2日吉林大學(xué)王曉峰于AEM刊發(fā)采用亞膦酸鹽基碘缺陷鈍化的高效防潮寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究成果,本文展示了在大氣環(huán)境下(相對(duì)濕度RH約為60%)使用苯亞膦酸鈉(SBP)作為鈣鈦礦前驅(qū)體中的添加調(diào)節(jié)劑進(jìn)行刮涂,從而制備高性能、穩(wěn)定的寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。SBP可以有效抑制高濕度環(huán)境空氣中的I?氧化,抑制離子遷移,從而抑制相分離;它還可以調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶粒的結(jié)晶,鈍化表面缺陷,并提高鈣鈦礦薄膜的疏水性。采用SBP的器件實(shí)現(xiàn)了高達(dá)22.1%的能量轉(zhuǎn)換效率,這是采用刮涂法在大氣環(huán)境下制備的寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 (≥1.68 eV)的當(dāng)前最佳結(jié)果。此外,相同方案在更大面積電池(1.05 cm2)上實(shí)現(xiàn)了20.1%的效率轉(zhuǎn)換效率,在100 cm2基底上的單元電池上實(shí)現(xiàn)了超過(guò)19.5%的效率轉(zhuǎn)換效率。未封裝的器件表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性,在空氣中(相對(duì)濕度約為60%)暴露2000小時(shí)后效率保持率為90.3%,在氬氣氛圍中85 °C下暴露1000小時(shí)后效率保持率為86.3%。這種基于SBP的材料調(diào)制方法用于制備寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,為鈣鈦礦光伏器件的制備提供了新的機(jī)遇。
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