由中国南京大学领导的国际研究团队制成了 1.05 cm2 全钙钛矿串联太阳能电池，效率高达 28.2%。
“我们重点关注全钙钛矿串联太阳能电池在从 0.05 cm2 到 1 cm2 的缩放过程中表现出的性能下降问题。因此，我们的挑战是如何制造大面积高效钙钛矿串联器件。我们认为，我们需要首先关注宽带隙钙钛矿单结太阳能电池中的界面问题，”该研究的第一作者 Yurui Wang 告诉pv magazine。
研究团队指出，认证效率创下了这种尺寸全钙钛矿串联电池的记录。这项研究发表在《自然》杂志上，题为《使用定制的 2D 钙钛矿实现全钙钛矿串联的均质接触》。
该团队解决了顶部宽带隙钙钛矿电池的巴克明斯特富勒烯 (C60) 电子传输层 (ETL) 的界面损失问题。“我们发现 C60 的沉积会导致器件均匀性下降，尽管我们在早期发表的论文中发现了类似的模式，但这些现象尚未引起足够的重视，”王解释说。
界面均质化策略包括应用 4-氟苯乙胺 (F-PEA) 和 4-三氟甲基苯基铵 (CF3-PA) 的混合物来创建二维 (2D) 层，从而减少接触损失并提高均匀性，其中 CF3-PA 增强电荷提取和传输。
最终，顶部电池的开路电压为 1.35 V，效率为 20.5%，cm2 尺度的能带隙为 1.77 eV。该团队将其与窄带隙钙钛矿子电池堆叠在一起，形成了一个 1.05 cm2 全钙钛矿串联电池，经认证的效率为 28.2%。这两项成果均获得了日本电气安全与环境技术实验室 (JET) 的认证。
研究小组得出结论，这项工作“展示了处理顶部钙钛矿/ETL 接触对于扩大钙钛矿太阳能电池规模的重要性。”
王先生表示，这项技术预计将由共同通讯作者谭海仁创立的初创公司Renshine Solar进一步开发。
“我们将继续关注光伏器件中的科学问题，开发全钙钛矿串联太阳能电池的可扩展制备工艺，并不断努力推动该技术的商业化，”王教授在谈到该团队未来的工作方向时表示。“我们的最终目标是实现串联器件的更高效率、更大面积、更高稳定性和更低成本。”
该研究小组由南京大学、仁信太阳能、吉林大学和中国科学院的学者以及英国剑桥大学、加拿大维多利亚大学和澳大利亚国立大学的科学家组成。
