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太阳系系主任
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[交流]
等离子体表面工程用于高效稳定的钙钛矿太阳能电池及组件
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Plasma surface engineering for efficient and stable perovskite solar cells and modules 等离子体表面工程用于高效稳定的钙钛矿太阳能电池及组件 ▲ 作者：RUNDONG FAN, YUE MA, SHUOYANG XU, LIANG CHENG, ZHONGYANG ZHANG, YAN LI, HUIJUN LIU, ZHAOBOXUN BAO, GUILIN LIU,AND HUANPING ZHOU ▲链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeg1730 ▲摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSC）的不稳定性主要源于与软质多组分钙钛矿晶格相关的界面缺陷的形成和演化。 研究者报道了一种可规模化、基于等离子体的钝化策略，该策略通过在大面积钙钛矿薄膜上进行原位化学反应，形成共形、均匀且强键合的异质结构。 该方法还能减轻激光划刻互连区域内的缺陷积累，而局部损伤往往是这些区域导致组件级别性能损失的主要原因。 研究者在小面积器件（有效面积8.313平方毫米）中实现了27.2%的功率转换效率（PCE），在100平方厘米组件（孔径面积65.05平方厘米）中实现了24.0%的PCE（认证效率为23.5%）。 小面积器件在85°C、1倍太阳光照下经过2000小时最大功率点跟踪后，仍保持初始PCE的98.1%；100平方厘米组件在65°C、1倍太阳光照下经过1600小时后，仍保持初始PCE的99.3%。 ▲ Abstract： The instability of perovskite solar cells (PSCs) stems largely from the formation and evolution of interfacial defects associated with the soft, multicomponent perovskite lattice. We report a scalable, plasma-based passivation strategy that forms conformal, uniform, and strong-bonded heterostructure through in situ chemical reactions on large-area perovskite films. This approach also mitigates defect accumulation within the laser-scribed interconnection regions, where localized damage often dominates module-level performance losses. We achieved a power conversion efficiency (PCE) of 27.2% in small-area devices (active area 8.313 square millimeters) and 24.0% (certified efficiency of 23.5%) in 100-square-centimeter (cm2) modules (aperture area 65.05 cm2). The small-area device retained 98.1% of its initial PCE after 2000 hours of maximum power point tracking at 85°C under 1-sun illumination, and the 100-cm2 module retained 99.3% of its initial PCE after 1600 hours at 65°C under 1-sun illumination. |
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