钙钛矿/硅叠层太阳能电池已经证明了超过33%的功率转换效率（PCE），强调了其作为未来高性能光伏技术的前景。然而，钙钛矿顶部电池常用的空穴传输层存在缺陷、非共形沉积或纹理化硅底部电池上覆盖的钙钛矿的去湿问题。这些问题不利于器件的再现性和可扩展性，从而影响其商业化。钙钛矿沉积的添加剂工程、喷涂或热蒸发等策略可能在一定程度上发挥作用，但它们不可避免地使制造过程复杂化，并带来兼容性问题。另外，直接在透明导电基板上沉积钙钛矿已被证明是一种可再现和可扩展的方法，甚至可能与粗糙的表面兼容。然而，HTL的缺失会导致能级错位，阻碍电荷转移并降低器件性能。因此，需要开发一种简化且高效的器件制造工艺用于叠层的有效空穴收集接触，同时保持高性能和加工的器件性能。
基于此，浙江大学硅及先进半导体材料全国重点实验室余学功、杨德仁院士、苏州大学杨新波、张晓宏、阿卜杜拉国王科技大学Stefaan De Wolf等人通过将硫氰酸铜(I)和钙钛矿共沉积来解决这些挑战，其中嵌入的硫氰酸铜(I)可以同时实现有效的钙钛矿晶界钝化和有效的空穴收集，从而产生局部空穴收集接触。制备的单片钙钛矿/硅叠层器件在1 cm2面积的器件实现了31.46%的认证功率转换效率。除了良好的可再生性和可扩展性外，其叠层电池还具有出色的稳定性，在45°C下最大功率点跟踪1200小时后初始效率保持在93.8%，在85°C和85%相对湿度下进行超过1000小时的湿热老化后，其初始功率转换效率保持在90.2%。该论文近期以“ Efficient and stable perovskite-silicon tandem solar cells with copper thiocyanate-embedded perovskite on textured silicon”为题发表在顶级期刊Nature Photonics上。
文章来源：钙钛矿人
