Новый метод кристаллического затравливания повышает эффективность перовскитных солнечных элементов до 23%
Китайские ученые разработали метод предварительного затравливания кристалл-сольватами, который решает проблему скрытого интерфейса в инвертированных перовскитных солнечных элементах, что привело к созданию крупноформатного мини-модуля с рекордной эффективностью
Короткое резюме
Исследователи из Китайской академии наук разработали новую технику кристалл-сольватного (CSV) предварительного затравливания, которая позволила создать инвертированный перовскитный солнечный мини-модуль с эффективностью преобразования энергии 23,15%. Метод решает ключевую проблему дефектов на скрытом нижнем интерфейсе (скрытом интерфейсе) между перовскитным слоем и слоем транспорта дырок, что исторически ограничивало производительность и стабильность таких устройств.
Технология основана на нанесении специально разработанных нанокристаллов PDPbI4·DMSO, которые служат структурным шаблоном для роста перовскитной пленки. Встроенные в кристаллическую решетку молекулы растворителя (DMSO) высвобождаются при термообработке, создавая среду «отжига растворителем, ограниченную решеткой», что способствует перестройке и росту зерен. Этот комбинированный подход одновременно регулирует кристаллизацию и стабилизирует интерфейс, улучшая однородность, плотность и электронные свойства материала.
Метод, совместимый с масштабируемым процессом щелевого покрытия (покрытия щелевым способом), позволил изготовить мини-модуль площадью около 50 см² с минимальными потерями эффективности при масштабировании (менее 3%). Разработка преодолевает давнее узкое место, связанное с масштабированием, и открывает новую парадигму для инженерии интерфейсов не только в фотовольтаике, но и в других оптоэлектронных устройствах на основе полупроводников с мягкой решеткой.
Рекордная эффективность для масштабированного модуля
Инвертированный перовскитный мини-модуль площадью 49,91 см² достиг эффективности 23,15%, что является выдающимся результатом для крупноформатных устройств
Решение проблемы скрытого интерфейса
Метод CSV-затравливания напрямую решает проблему дефектов и неоднородностей на нижнем (скрытом) интерфейсе, который ранее ограничивал производительность инвертированных структур
Инновационный механизм контроля кристаллизации
Технология сочетает направленную кристаллизацию через нано-затравки и контролируемое высвобождение растворителя (отжиг растворителем, ограниченным решеткой) для улучшения морфологии и стабильности пленки
Успешное масштабирование с минимальными потерями
Потеря эффективности при переходе от лабораторных ячеек к мини-модулю составила менее 3%, что демонстрирует высокий потенциал метода для промышленного производства
Текст сгенерирован с использованием ИИ
