2022-05-31 10:57
背電極的不穩定性破壞了高效鈣鈦礦太陽能電池的長期運行耐久性。上海交通大學韓禮元和王言博等人設計了一種由原位生長的雙面石墨烯穩定的銅鎳(Cu-Ni)合金復合電極，合金化使Cu的功函數適用于常規鈣鈦礦太陽能電池。
Cu-Ni是通過化學氣相沉積制備高質量石墨烯的理想基材，同時保護器件免受氧氣、水和內部組件之間的反應。為了將復合電極與半器件鉚接，通過熱壓施加熱塑性共聚物作為粘合劑層。
研究人員采用FTO/SnO2/鈣鈦礦/EVA/CNG結構制備器件。在孔徑面積分別為0.09和1.02 cm2上實現了24.34%和20.76%(認證為20.86%)的功率轉換效率。CNG電極的成本僅為蒸鍍Au電極的三分之一。
在基于氯化石墨烯和PTAA結構上，器件顯示出更高的光熱穩定性：在85°C和85%的相對濕度下進行1,440小時的濕熱測試后，它們的初始效率保持在97%;在連續一個太陽光光照下，在最大功率點跟蹤5,000 小時后，保持其初始效率的95%。
CNG復合材料的合成
Lin, X., Su, H., He, S. et al. In situ growth of graphene on both sides of a Cu–Ni alloy electrode for perovskite solar cells with improved stability. Nat Energy (2022).
https://doi.org/10.1038/s41560-022-01038-1
https://www.nature.com/articles/s41560-022-01038-1
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