为了确保柔性钙钛矿太阳能电池在低温下能够稳定有效地工作,首先需要确保电池能够高效地工作。然而,在柔性钙钛矿太阳能电池的制备过程中,界面处常常存在大量缺陷。为了解决这一问题,陕西师范大学的赵奎团队通过界面工程,将少量的四氯化钛(TiCl4)引入SnO2前驱体溶液中,成功降低了SnO2/钙钛矿界面处的化学吸附氧(Ochem)和氧空位(Ovac)含量,有效消除了SnO2/钙钛矿界面的缺陷,并诱导了更高质量的钙钛矿生长。他们成功制备出了光电转化效率高达22.6%的柔性钙钛矿太阳能电池。
在实现高效电池的基础上,研究团队进一步探索了柔性钙钛矿太阳能电池在低温条件下的光电性能,并首次报道了低温下的柔性钙钛矿太阳能电池。这为柔性钙钛矿太阳能电池在极地和近地太空的极端低温条件下的应用提供了参考。基于这项研究,他们成功制备了在低温(218K)下具有23.7%光电转化效率的柔性钙钛矿太阳能电池,并在218K和连续光照(100 mW cm–2)条件下保持了23.4%的SPO稳态功率输出。



Weilun Cai, Tinghuan Yang, Chou Liu, Yajie Wang, Shiqiang Wang, Yachao Du, Nan Wu, Wenliang Huang, Shumei Wang, Zhichao Wang, Xin Chen, Jiangshan Feng, Guangtao Zhao, Zicheng Ding, Xu Pan, Pengchen Zou, Jianxi Yao, Shengzhong (Frank) Liu, Kui Zhao
文章的第一作者为陕西师范大学大学硕士研究生蔡伟伦和博士研究生杨廷欢,赵奎教授担任通讯作者。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202309398