Wafer-scale monolayer MoS2 integration enables efficient and stable perovskite photovoltaic

钙钛矿太阳能电池商业化的主要挑战是实现高效率和足够的稳定性。我们通过转移工艺在钙钛矿层的底部和顶部集成了晶圆级连续单层硫化钼薄膜。该薄膜由于连续二维形态，从物理上最大程度地阻挡了钙钛矿离子向载流子传输层的迁移。而且，硫化钼通过与钙钛矿强配位相互作用在化学上稳定了钙钛矿α相。硫化钼还通过与钙钛矿形成Pb-S键化学钝化钙钛矿表面缺陷，并通过与钙钛矿I型能带排列阻挡少子复合，从而显著减少了载流子非辐射复合。基于该策略，钙钛矿太阳能电池（0.0735 cm2）和微型组件（9.6 cm2）分别实现了26.2%（认证稳态效率为25.9%）和22.8%的光电转换效率。此外，该器件还表现出优异的湿热稳定性（85°C和85%相对湿度下老化1200小时后效率损失小于5%）和高温运行稳定性（85℃下连续一个太阳照射下在最大功率点跟踪1200小时后效率损失小于4%）。