一种具有叠加优化效果的多添加剂系统：通过引入专为钙钛矿太阳能电池设计的添加剂机制

《Advanced Optical Materials》：A Multi-Additive System With Superimposed Optimization Effects by Incorporating Additives With Tailored Mechanisms for Perovskite Solar Cells

钙钛矿/硅叠层电池通过共添加四种添加剂（MACl/Pb过量、ODADI、PMMA、Me-4PACz）协同优化结晶质量、抑制铅沉淀及深缺陷，将复合中心从深缺陷转向浅缺陷，使非辐射复合显著降低。最佳电池PCE达21.50%，SPO为20.73%，T90稳定性约480小时

　　

摘要

近年来，钙钛矿/单晶硅（c-Si）串联太阳能电池已成为下一代太阳能电池中最有前景的候选材料之一。然而，具有宽带隙（1.65–1.70 eV）的钙钛矿顶层电池仍面临诸多挑战，如结晶质量不佳、稳定性差以及界面复合损失等问题。本研究探讨了四种添加剂（MACl和Pb过量添加剂、ODADI、PMMA以及Me-4PACz）对钙钛矿性能的影响。研究发现，这些添加剂通过多种机制发挥作用，包括促进α相的形成、增强Pb的锚定效果、钝化晶界以及改良界面结构。由于这些添加剂的作用机制和作用区域不同，它们的优化效果可以相互叠加且不会相互干扰。因此，钙钛矿薄膜的结晶度得到了提升，Pb的析出被抑制，深缺陷密度降低，从而使得主要的复合缺陷类型从深缺陷转变为浅缺陷，显著减少了非辐射复合现象。通过这种添加剂共添加策略制备出的最佳钙钛矿/单晶硅串联电池（PSC）具有1.694 eV的带隙（E_g），光电转换效率（PCE）达到21.50%，开路电压（SPO）为20.73%，并且在30%湿度和25°C的存储条件下稳定性可维持约480小时（T₉₀ ≈ 480 h）。我们的研究展示了多添加剂系统在钙钛矿材料工程中的应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

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