摘要
开路电压(VOC)在宽带隙(超过1.7 eV)的钙钛矿太阳能电池中的缺陷比大约1.5 eV的钙钛矿更大(参考文献)。1，2)．准费米能级分裂测量表明VOC-在电子传输层接触处的限制性重组3.，4，5．我们发现，这源于不均匀的表面电位和较差的钙钛矿电子传输层能量排列。普通的单铵表面处理无法解决这一问题;作为一种替代方法，我们引入了二铵分子来修饰钙钛矿的表面状态，并实现了更均匀的表面电位空间分布。使用1,3-丙烷二铵，准费米能级的分裂增加了90 meV，使1.79 eV的钙钛矿太阳能电池具有1.33 V的认证VOC功率转换效率(PCE)超过19%。将这一层纳入单片全钙钛矿串联，我们报告了一个记录VOC2.19 V(详细余额的89%)VOC限制)和超过27%的PCE(26.3%认证准稳态)。这些串联在操作500小时后保留了超过86%的初始PCE。
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光:科学与应用开放获取2023年1月3日
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确认
我们感谢J. Warby的有益讨论，有助于我们理解钙钛矿- etl接口，感谢NREL的T. Song和N. Kopidakis的设备认证。z.w感谢加拿大班廷博士后奖学金计划。GIWAXS模式在C.-Y的协助下，在CLS的BXDS-WLE波束线上收集。Kim和A. Leontowich。这项研究是由美国海军，海军研究办公室(授权编号N00014-20-1-2572和N00014-20-1-2725)和美国能源部的能源效率和可再生能源办公室在太阳能技术办公室奖号下完成的。DE-EE0008753。这项工作得到了安大略省研究基金卓越研究计划(ORF7:研究和创新部，安大略省研究基金-卓越研究第7轮)的部分支持。这项工作也得到了阿卜杜拉国王科学技术大学的支持。osr - crg2020 - 4350。这项工作部分由国家可再生能源实验室撰写，由美国能源部可持续能源联盟运营，合同编号为。 DE-AC36-08GO28308. NREL authors acknowledge support from the Operational Energy Capability Improvement Fund of the Department of Defense. The views expressed in the article do not necessarily represent the views of the Department of Energy or the US Government. CLS is funded by NSERC, the Canadian Institutes of Health Research, CFI, the Government of Saskatchewan, Western Economic Diversification Canada and the University of Saskatchewan. This work was also supported by the Natural Sciences and Engineering Council of Canada and the Vanier Canada Graduate Scholarship.
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h.c.， a.m.， S.T.和B.C.计划实验并协调工作。H.C.制造了用于性能和认证的WBG器件和串联，并制造了用于表征的钙钛矿薄膜。h.c.， a.m.， c.l Li和L.C.制作了NBG器件和串联。S.T.和A.M.写了初稿。s.t.、b.c.、eu和S.D.W.对薄膜和器件进行了光谱分析，并进行了数据分析。T.Z.进行了DFT计算。G.H.和S.D.W.进行了UPS测量和数据分析。P.S.和T.F.进行了KPFM和数据分析。S.T.和L.G.进行了GIWAXS测量并分析了数据。J.W, Z.W, L.Z, S.M.P.和L.G.对单结和串联器件结构进行了优化。 R.A.A. conducted thermal admittance spectroscopy measurements. X.Z., J.M.L., C.X., B.S., C. Liu, Y. Yang, M.G.K. and N.J.P. assisted with device analysis and data interpretation. E.H.S., Y. Yan, S.D.W. and M.G.K. secured funding and helped to review and edit the manuscript.
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陈，H，麦克斯韦，A，李，C。et al。调节表面电位最大限度地提高全钙钛矿串联电压。自然(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05541-z
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