近日,北京化工大学谭占鳌教授/于润楠副教授团队在《Nat. Commun.》发表了题为“Minimized optical/electrical energy loss for 25.1% Monolithic perovskite/organic tandem solar cells.”的研究论文,通过同步调控钙钛矿前结子电池缺陷态和中间连接层(ICL)光/电损耗以制备效率超过25%的高性能钙钛矿/有机叠层太阳电池(PO-TSC)。
PO-TSC的子电池中能量损失以及中间连接层(ICL)的光电损耗很大程度上限制了其光伏性能的进一步提升。本研究利用溴化吡啶鎓盐与钙钛矿层的氢键-配位协同作用钝化缺陷,抑制前结钙钛矿子电池中的离子迁移,显著降低能量损失,使得钙钛矿子电池的开路电压明显提高。同时,本文设计了一种低光电损耗的ICL结构,与传统的基于三氧化钼(MoO3)的ICL相比,基于五氧化二钒(V2O5)的ICL在近红外区域具有更高的透射率, 更高的载流子迁移率,有助于改善界面处的电荷传输和提取,并最大限度地减少ICL处的电荷积累,从而平衡子电池之间的电流输出,最终制备了效率为25.1%的PO-TSC。这项工作强调了同时最小化子电池中的能量损失以及ICL中的光电损失的重要性,为构建高性能的PO-TSC提供有益参考。
该工作的通讯作者为北京化工大学材料科学与工程学院于润楠副教授及软物质高精尖中心谭占鳌教授。本研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-57093-1