钙钛矿/硅叠层太阳能电池作为下一代光伏技术已展现出巨大潜力。然而,钙钛矿的不稳定性明显落后于其在能量转换效率(PCE)方面的显著进步。这主要是由于钙钛矿晶粒边界(GB)处的氧化还原反应导致卤化物相偏析。因此,降低GB密度是减少氧化还原活性位点并提高其长期稳定性的最直接方法。鉴于此,2025年6月22日武汉理工大学李蔚&佛山市仙湖先进能源科学与技术实验室Mathias Uller Rothmann&晶科能源股份有限公司Meng-Lei Xu于AEM刊发最小化氧化还原反应性以提高钙钛矿/硅叠层太阳能电池的稳定性的研究成果,本文通过比较两种不同的钙钛矿制备方法(一步法和混合两步法),通过成核和生长动力学来控制钙钛矿的晶界密度。结果发现,混合两步法比一步法具有更慢的成核和结晶速度。它显著降低了晶界密度,降低了I–氧化和Pb2+还原的可能性,并消除了相偏析。因此,采用混合两步法制备的钙钛矿太阳能电池和钙钛矿/硅叠层太阳能电池在室温下氮气(N2)中经过1000和500小时的最大功率点跟踪(MPPT)后,分别能保留初始效率的95%和83%,比采用一步法制备的电池的寿命长约10倍和6倍。
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