气相沉积反式钙钛矿太阳能电池具有成本低、稳定性高、低温制造以及与叠层兼容等关键优势,使其成为工业规模太阳能应用的有力竞争者。然而,它们的能量转换效率仍然低于正式器件。鉴于此,2025年5月3日暨南大学陈科&谢伟广&北京理工大学Dongxu Lin于AM刊发梯度掺杂缓解气相沉积钙钛矿薄膜应力,实现高效反式钙钛矿太阳能电池,效率达23%的研究成果。本文介绍了一种用于缓解气相沉积钙钛矿薄膜中应力的梯度掺杂策略。钙钛矿前体薄膜中的梯度氯化物掺杂有效地减缓了底层的结晶速度,促进了均匀结晶并减轻了残余应变。该方法得到了高质量的钙钛矿薄膜,对于具有气相沉积钙钛矿的反式钙钛矿太阳能电池,效率达到23.0%,对于完全气相沉积的钙钛矿太阳能电池,效率达到21.43%。此外,该器件表现出卓越的稳定性,在氮气储存1600小时内性能几乎无衰减,在70%相对湿度、1个太阳等效光照条件下进行500小时最大功率点跟踪后,仍能保持初始效率的87.3%。梯度掺杂策略为推进大面积钙钛矿结构硅叠层太阳能电池的发展提供了宝贵的思路。
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