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由于快速提升的光电转换效率、低的原料和制备成本，钙钛矿太阳电池（PSCs）技术引起了光伏领域的广泛关注。从2009年至今，单结PSCs的效率已从3.8%提升至26.1%，接近晶硅电池效率水平。同时，以宽带隙钙钛矿（约1.7 eV）为顶电池、晶硅为底电池的叠层太阳电池不仅可结合钙钛矿太阳电池的优势，而且可突破单结晶硅太阳电池的Shockley-Queisser（S-Q）理论效率极限。目前，制备宽带隙钙钛矿主要是通过用溴离子代替碘离子，或用铯离子替代一价有机阳离子来实现的。在光照条件下，宽带隙钙钛矿会出现相分离现象而使电池开路电压损失较大，并进一步降低器件效率和稳定性。因此，制备高质量宽带隙薄膜对于实现高效叠层电池至关重要。

近期，西安电子科技大学郝跃院士团队张春福教授、朱卫东副教授等人提出利用硫氰酸铅（Pb(SCN)2）添加剂和氯化甲基铵（MACl）后处理的方法来增强宽带隙钙钛矿薄膜（1.68 eV）的结晶度并改善其界面特性。研究结果表明，Pb(SCN)2添加剂在晶界处诱导形成PbI2杂相，而MACl后处理可将其转化为MAPbI3-xClx，并在表面形成梯度异质结和压缩应变。这些均有利于钝化非辐射复合缺陷、抑制卤化物相偏析以及促进载流子提取。基于含有梯度异质结的WBG PSCs实现了20.30%的效率，且在空气和85 ℃的环境中表现出了优异的稳定性。

同时，钙钛矿/晶硅四端机械叠层太阳电池的最高效率达到了30.91%，为同期报道的同类型器件的最高效率水平。因此，该工作为制备高质量宽带隙钙钛矿薄膜，并为进一步实现高效、稳定钙钛矿/晶硅叠层太阳电池提供了一种可行方法。相关工作以“Graded heterojunction improves wide-bandgap perovskite for highly efficient 4-terminal perovskite/silicon tandem solar cells”为题发表于国际顶级期刊《Research》，博士生柴文明、硕士生李林东为本文共同第一作者，张春福教授和朱卫东副教授为共同通讯作者。更多研究细节请参考文末全文链接。

论文相关信息：

Wenming Chai‡, Lindong Li‡, Weidong Zhu*, Dazheng Chen, Long Zhou, He Xi, Jincheng Zhang, Chunfu Zhang*, and Yue Hao. Graded heterojunction improves wide-bandgap perovskite for highly efficient 4-terminal perovskite/silicon tandem solar cells. Reseach.2023,6, 0196.

论文链接：

https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0196

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