Bottom Contact Engineering for Ambient Fabrication of >25% Durable Perovskite Solar Cells

材料科学 钙钛矿(结构) 纳米技术 能量转换效率 氧化锡 粒度 带隙 晶界 氧化物 光电子学 微观结构 化学工程 冶金 工程类
作者
Ligang Yuan,Shibing Zou,Kaicheng Zhang,Peng Huang,Yuyan Dong,Jiarong Wang,Kezhou Fan,Man Yu Lam,Xiaoshuai Wu,Wei Cheng,Ruijia Tang,Wenhao Chen,Weiqing Liu,Kam Sing Wong,Keyou Yan
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (41) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/adma.202409261
摘要

Abstract The bottom contact in perovskite solar cells (PSCs) is easy to cause deep trap states and severe instability issues, especially under maximum power point tracking (MPPT). In this study, sodium gluconate (SG) is employed to disperse tin oxide (SnO 2 ) nanoparticles (NPs) and regulate the interface contact at the buried interface. The SG‐SnO 2 electron transfer layer (ETL) enabled the deposition of pinhole‐free perovskite films in ambient air and improved interface contact by bridging effect. SG‐SnO 2 PSCs achieved an impressive power conversion efficiency (PCE) of 25.34% (certified as 25.17%) with a high open‐circuit voltage ( V OC ) exceeding 1.19 V. The V OC loss is less than 0.34 V relative to the 1.53 eV bandgap, and the fill factor (FF) loss is only 2.02% due to the improved contact. The SG‐SnO 2 PSCs retained around 90% of their initial PCEs after 1000 h operation (T 90 = 1000 h), higher than T 80 = 1000 h for the control SnO 2 PSC. Microstructure analysis revealed that light‐induced degradation primarily occurred at the buried holes and grain boundaries and highlighted the importance of bottom‐contact engineering.
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