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摘要

近年來，鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 憑借其高效率、低成本等優勢，迅速崛起，成為光伏領域的研究熱點。然而，在將實驗室小面積器件放大到工業化的大面積生產時，PSC 的效率往往會下降，這也就是所謂的“放大損失"。如何有效降低放大損失，是推動 PSC 產業化進程的關鍵。

華北電力大學李美成教授團隊在國際期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials) 上發表了最新研究成果，通過消除低電導率接觸點，均勻化電子提取，實現了高效的鈣鈦礦太陽能電池，并大幅降低了放大損失。

研究方法

研究團隊創新性地采用了一種結合化學浴沉積和改進旋涂的定制沉積方法，在具有光管理紋理的基板上制備了均勻的電子傳輸層 (ETL)。 KPFM 和 C-AFM 的測試結果證實了該 ETL 具有均勻且優化的電學特性。

設計及工作原理

研究團隊利用光焱科技的 QE-R 量子效率測試系統，對器件進行了 EQE 測量，并結合二維 PL 和 TRPL 映射技術，深入揭示了均勻 ETL 導電性和電子提取對降低器件放大損失的顯著貢獻。

結果與貢獻

結果表明，采用兩步法沉積鈣鈦礦薄膜時，0.08 cm2 器件和 1 cm2 器件之間的 δPCE（效率差）從 5.02% 降低到 2.97%。而采用一步法沉積鈣鈦礦薄膜時，活性面積為 0.08 cm2 和 1 cm2 的器件分別獲得了 25.13% 和 23.93% 的能量轉換效率 (PCE)，δPCE 從 7.89% 降低到 4.77%，這進一步驗證了該方法在降低放大損失方面的顯著效果。

光焱科技的 QE-R 量子效率測試系統為該研究提供了可靠的 EQE 數據支持，其高重復性和 NIST 可追溯的 SI 可追溯鏈確保了數據的準確性和可靠性。此外，QE-R 系統的手套箱集成能力和各種定制的樣品測試夾具，為該研究提供了極大的便利性和靈活性。

結論

這項研究為在器件放大過程中保持高效率提供了新的思路，為推動 PSC 產業化進程提供了更多可能性。

Reference?

Advanced Functional Materials, First published: 13 May 2024?