Efficient perovskite solar cells via improved carrier management

光伏系统 光电子学 材料科学 钝化 钙钛矿(结构) 能量转换效率 电致发光 开路电压 电压 载流子 堆栈(抽象数据类型) 纳米技术 工程物理 钙钛矿太阳能电池 光伏 电气工程 计算机科学 图层(电子) 化学 物理 工程类 程序设计语言 结晶学
作者
Jason J. Yoo,Gabkyung Seo,Matthew R. Chua,Tae Gwan Park,Yongli Lu,Fabıan Rotermund,Young‐Ki Kim,Chan Su Moon,Nam Joong Jeon,Juan‐Pablo Correa‐Baena,Vladimir Bulović,Seong Sik Shin,Moungi G. Bawendi,Jangwon Seo
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:590 (7847): 587-593 被引量:2677
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03285-w
摘要

Metal halide perovskite solar cells (PSCs) are an emerging photovoltaic technology with the potential to disrupt the mature silicon solar cell market. Great improvements in device performance over the past few years, thanks to the development of fabrication protocols1,2,3, chemical compositions4,5 and phase stabilization methods6,7,8,9,10, have made PSCs one of the most efficient and low-cost solution-processable photovoltaic technologies. However, the light-harvesting performance of these devices is still limited by excessive charge carrier recombination. Despite much effort, the performance of the best-performing PSCs is capped by relatively low fill factors and high open-circuit voltage deficits (the radiative open-circuit voltage limit minus the high open-circuit voltage)11. Improvements in charge carrier management, which is closely tied to the fill factor and the open-circuit voltage, thus provide a path towards increasing the device performance of PSCs, and reaching their theoretical efficiency limit12. Here we report a holistic approach to improving the performance of PSCs through enhanced charge carrier management. First, we develop an electron transport layer with an ideal film coverage, thickness and composition by tuning the chemical bath deposition of tin dioxide (SnO2). Second, we decouple the passivation strategy between the bulk and the interface, leading to improved properties, while minimizing the bandgap penalty. In forward bias, our devices exhibit an electroluminescence external quantum efficiency of up to 17.2 per cent and an electroluminescence energy conversion efficiency of up to 21.6 per cent. As solar cells, they achieve a certified power conversion efficiency of 25.2 per cent, corresponding to 80.5 per cent of the thermodynamic limit of its bandgap.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
njxray完成签到 ,获得积分10
刚刚
ritalinmitra发布了新的文献求助30
刚刚
优雅铭发布了新的文献求助10
刚刚
英姑应助王欣采纳,获得10
1秒前
阳光发布了新的文献求助10
2秒前
海贝完成签到,获得积分10
2秒前
yang发布了新的文献求助10
2秒前
四季刻歌发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Orange应助王治清采纳,获得10
4秒前
zasideler完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
科研通AI2S应助刘乐乐采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
一把刀发布了新的文献求助10
9秒前
桐桐应助刘慧迪采纳,获得10
10秒前
呢着灵机完成签到 ,获得积分10
10秒前
泰山球迷发布了新的文献求助10
10秒前
土豆丝P完成签到,获得积分10
11秒前
Ava应助木木采纳,获得10
12秒前
12秒前
今后应助爱吃五花肉采纳,获得10
13秒前
刘乐乐完成签到,获得积分10
14秒前
王欣发布了新的文献求助10
14秒前
blue-鱼发布了新的文献求助20
14秒前
15秒前
诚心映冬发布了新的文献求助10
15秒前
兴奋雁蓉完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小陈1122完成签到,获得积分10
16秒前
浮游应助马前人采纳,获得10
16秒前
cch发布了新的文献求助10
16秒前
ritalinmitra完成签到,获得积分20
17秒前
单薄绮露完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
顾矜应助虚幻沛菡采纳,获得10
18秒前
19秒前
爆米花应助ggg采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Handbook of Social and Emotional Learning 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5132730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4334090
关于积分的说明 13502872
捐赠科研通 4171094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2286887
邀请新用户注册赠送积分活动 1287766
关于科研通互助平台的介绍 1228660