研究目的
开发一种高效四端钙钛矿/硅叠层太阳能电池，采用夹层金纳米网作为透明电极以突破肖克利-奎伊瑟极限。
研究成果
通过热蒸发法制备的MoO3/Au/MoO3多层膜作为优异的透明电极，实现了效率达18.3%的半透明钙钛矿器件及效率总和为27.0%的四端钙钛矿/硅叠层太阳能电池。该研究在突破太阳能电池Shockley-Queisser极限方面取得重要进展。
研究不足
该研究采用MAPbI3作为吸光层，与基于FA的钙钛矿相比，其具有非理想带隙且稳定性较差，从而限制了叠层电池的效率和稳定性。
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27%效率的四端钙钛矿/硅叠层太阳能电池——采用夹层金纳米网结构
DOI：10.1002/adfm.201908298
期刊：Advanced Functional Materials
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
多结/串联太阳能电池因其不受肖克利-奎伊瑟极限限制而备受关注。钙钛矿太阳能电池凭借高功率转换效率（PCE）和相对较低的电压损失，成为多结/串联器件中顶电池的理想候选材料。本研究设计了一种夹在MoO3层之间的三明治结构金纳米网作为透明电极。MoO3的高表面张力有效改善了金润湿性，形成弗兰克-范德米尔生长模式，产生超薄金纳米网层，不仅确保优异导电性，更具备卓越光学透明性——这对多结/串联太阳能电池至关重要。顶层MoO3还能降低金层反射率以进一步提升透光率。最终，半透明钙钛矿电池实现了18.3%的效率，创下该类器件最高纪录。当该半透明钙钛矿器件与23.3% PCE的异质结硅太阳能电池机械堆叠时，组合效率达27.0%，超过两个子电池各自效率。这项提升半透明及多结/串联器件效率的突破性成果，有助于突破肖克利-奎伊瑟极限。
作者：
Ziyu Wang，Xuejie Zhu，Shengnan Zuo，Ming Chen，Cong Zhang，Chenyu Wang，Xiaodong Ren，Zhou Yang，Zhike Liu，Xixiang Xu，Shaofei Yang，Qing Chang，Fanying Meng，Zhengxin Liu，Ningyi Yuan，Jianning Ding，Shengzhong (Frank) Liu，Dong Yang
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