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德國科學(xué)家制造了一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池，其具有由有機半導(dǎo)體制成的空穴傳輸雙層，而不是傳統(tǒng)的空穴傳輸層。他們聲稱這種方法提高了器件的填充因子和開路電壓。

德國的研究人員試圖通過由有機半導(dǎo)體制成的空穴傳輸雙層而不是傳統(tǒng)的空穴傳輸層（HTL）來提高碳電極鈣鈦礦太陽能電池的性能，他們表示，傳統(tǒng)的空穴傳輸層（HTL）能夠提高其填充因子和開孔率。電路電壓。

他們解釋說，與基準設(shè)備相比，在鈣鈦礦太陽能電池中用碳代替昂貴的金、銀和銅通常會導(dǎo)致效率損失和穩(wěn)定性問題。“對于可印刷電池，我們的目標是最終將這項技術(shù)轉(zhuǎn)移到卷對卷生產(chǎn)線中，”通訊合著者杜田告訴光伏雜志，并指出商業(yè)化道路上的下一步是制造微型電池在玻璃基板上制作太陽能組件，然后在柔性基板上制作微型太陽能組件，然后轉(zhuǎn)移到卷對卷制造。

德國團隊構(gòu)建的電池采用玻璃和氧化銦錫 (ITO) 制成的基板、基于氧化錫 (SnO2) 的電子傳輸層 (ETL)、鈣鈦礦吸收劑、空穴傳輸雙層 (HTbl) ，和碳接觸。“HTbL 配置在界面處形成能量級聯(lián)，外部 HTL 2 增強與碳的歐姆接觸，而內(nèi)部 HTL 1 減少
鈣鈦礦的表面復(fù)合，”它解釋道。

對于吸收器，他們使用了稱為 (FAPbI3)0.93 (MAPbBr 3)0.07 的混合陽離子鈣鈦礦。他們以連續(xù)刮刀涂層的方式應(yīng)用了這兩層，他們說這可以最大限度地提高電極界面處的空穴注入/提取，同時最大限度地減少鈣鈦礦層的表面復(fù)合。

他們在標準照明條件下測試該器件，發(fā)現(xiàn)其功率轉(zhuǎn)換效率為19.2%，開路電壓為1.11 V，短路電流為23.7 A，填充因子為76%。作為比較，具有單空穴傳輸層的參考電池達到了 17.3% 的效率、1.06 V 的開路電壓、23.3 A 的短路電流和 76% 的填充因子。

基于雙層的電池還顯示出在氮氣環(huán)境中 65°C 下可穩(wěn)定運行 2,500 小時。

該電池在《焦耳》雜志上發(fā)表的研究“由空穴傳輸雙層實現(xiàn)的高效、穩(wěn)定和完全印刷的碳電極鈣鈦礦太陽能電池”中進行了描述。研究團隊由來自電子與能源技術(shù)材料研究所（i-MEET）和微納結(jié)構(gòu)研究所及納米分析與電子顯微鏡中心（CENEM）的學(xué)者組成。

他們總結(jié)道：“我們的結(jié)果強調(diào)，碳電極可以顯著增強鈣鈦礦太陽能電池的內(nèi)在穩(wěn)定性，而無需專門的界面修飾。”

原標題：全印刷碳電極鈣鈦礦太陽能電池效率達到19.2%