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90后中國女博導(dǎo)，3篇Nature、Science正刊后，再發(fā)IF=83.5的Nature子刊！

第一作者：蔣琦

通訊作者：蔣琦、朱凱

通訊單位：國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（美國）

論文速覽：

高性能倒置結(jié)構(gòu)（p–i–n）鈣鈦礦太陽能電池（PSCs），因其快速提升的光電轉(zhuǎn)換效率、易于規(guī)?；圃臁⒖煽康倪\(yùn)行和與各種鈣鈦礦基串聯(lián)器件配置的兼容性，正日益受到商業(yè)化的重視。

本論文首先總結(jié)了電荷傳輸材料的關(guān)鍵進(jìn)展，這些進(jìn)展對提升光電轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要。其次，討論了有前景的鈣鈦礦組成和制造方法，并強(qiáng)調(diào)了通過添加劑工程改善鈣鈦礦層以及針對埋層或頂部鈣鈦礦表面層的界面工程策略。第三，回顧了串聯(lián)器件的進(jìn)展，特別關(guān)注互連層的優(yōu)化。接著，總結(jié)了提高p–i–n PSCs穩(wěn)定性的現(xiàn)狀和策略，尤其是考慮到戶外應(yīng)用的挑戰(zhàn)。最后，提供了未來研究方向和挑戰(zhàn)的展望。

圖文導(dǎo)讀：

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圖1：常規(guī)（n–i–p）和倒置（p–i–n）結(jié)構(gòu)的典型鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)。

圖2：用于高效p–i–n鈣鈦礦太陽能電池的代表性電荷傳輸材料的分子結(jié)構(gòu)和功能層的能級圖。

圖3：添加劑工程在鈣鈦礦中的應(yīng)用。

圖4：鈣鈦礦–電子傳輸層界面工程的三種策略。

圖5：鈣鈦礦-空穴傳輸層底部界面工程。

圖6：基于鈣鈦礦的串聯(lián)器件。

圖7：鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性的優(yōu)化策略。

圖8：雙面鈣鈦礦太陽能電池。

總結(jié)展望：

本論文指出，p–i–n PSCs的效率自2022年以來已迅速提升至超過25%，其穩(wěn)定性也通過了多項IEC標(biāo)準(zhǔn)。這一進(jìn)展歸功于空穴傳輸層（HTL）的發(fā)展、鈣鈦礦沉積和界面工程的進(jìn)步。尤其是，針對特定的鈣鈦礦組成或接觸層，常常需要HTL處理、鈣鈦礦層或界面的添加劑使用等特定改性，以獲得良好的性能。未來研究應(yīng)更專注于提高長期運(yùn)行穩(wěn)定性，尤其是在戶外測試條件下。此外，對于模塊化應(yīng)用，需要更多關(guān)注從電池層面到模塊層面穩(wěn)定性挑戰(zhàn)的轉(zhuǎn)變，并開發(fā)相應(yīng)的克服策略。

文獻(xiàn)信息：

標(biāo)題：Rapid advances enabling high-performance inverted perovskite solar cells

期刊：Nature Reviews Materials

DOI：10.1038/s41578-024-00678-x

原創(chuàng)文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/05/21/301c791708/

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