混合钙钛矿太阳能电池活性面积依赖性性能的新见解

摘要： 混合钙钛矿薄膜的形貌因其从溶液到固体卤化物钙钛矿相的复杂结晶动力学而对工艺参数高度敏感。该特性对沉积薄膜的器件面积也极为敏感，因此可重复的光电转换效率（PCE）始终是制备大面积活性区域高效光伏器件的瓶颈。本研究聚焦于放大工艺过程中钙钛矿墨水浓度依赖的钙钛矿覆盖层质量与钙钛矿太阳能电池（PSC）PCE之间的关系。场发射扫描电子显微镜图像显示，钙钛矿覆盖层的表面覆盖率取决于钙钛矿溶液浓度和器件面积?；诨钚郧虮浠牡缌髅芏龋↗）-电压（V）及外量子效率测试揭示了形貌依赖的电荷传输/复合路径差异。我们确认在40 wt%前驱体浓度下，钙钛矿墨水能制备出覆盖1 cm2区域的均匀钙钛矿覆盖层。由此，在1 cm2活性面积的PSC上实现了高度可重复的PCE * 13%。总体而言，本发现为理解PSC活性区域依赖的PCE提供了重要新见解。