洛桑理工学院（EPFL），SAM共吸附策略！亚微米级纹理化Cz-Si底电池上的钙钛矿/硅串联太阳能电池转换效率超过30%

前 言

SAM材料和带磷酸的分子结合的共吸附策略可以实现粗糙基底的致密覆盖，降低界面能量损失《1、最新Nature：高效稳定！倒置钙钛矿太阳能电池纪录效率26.54%！双八五及运行稳定性初始效率>26%!附工艺细节！2、顶级大牛联合！最新Nature，光管理与低损界面的结合！》

本期分享来自EPFL的工作，采用共吸附策略在薄的工业Cz-Si基底实现HTL优化，实现器件性能提升。

该工作也提及了SAM在绒面基底上的制备细节，可看文末！

正 文

背景：在钙钛矿/硅串联太阳能电池中，利用硅异质结（SHJ）太阳能电池作为底电池是最有前途的概念之一。

策略：在此，提出了基于140 μm厚度的工业Cz-Si晶圆的顶部电池加工及其集成到SHJ底部电池的优化策略。将自组装的单层[4-（3,6-二甲基- 9h -咔唑-9-基）丁基]膦酸（Me-4PACz）与具有不同官能团的磷酸（PA）结合，可以改善薄膜形成，作为空穴传输层，提高润湿性，最小化分流并减少埋底界面处的非辐射损失。瞬态表面光电压和瞬态光致发光测量证实，复合Me-4PACz/PA层具有与单独Me-4PACz相似的电荷输运特性。

器件：这项工作证明了薄的双面亚微米尺寸的工业相关硅底部电池的潜力，产生40.2 mA/cm2的高累积短路电流密度，并达到>30%的稳定功率转换效率。这项工作为基于生产兼容的SHJ底部电池的工业兼容、高效串联电池铺平了道路。

叠层顶电池：

1.8M三阳离子钙钛矿： Cs0.05(FA0.90MA0.10)0.95Pb(I0.80Br0.20)3.

反溶剂：苯甲脒（功效见之前推文干货满满！全钙钛矿叠层Nature学习！细节的把控一步步推动高性能钙钛矿光伏技术的突破！）

体相掺杂：pFBPA

表面钝化：PCl

SAM工艺细节： The Me-4PACz solution (1mg/mL) is spin-coated on substrates for 100 μL with a program of 10s resting time, 3000 rpm, 300 rpm/s. After the first 10 s of spin-coating, a further 100 μL of SAM solution is dynamically coated ontothe substrates

15 nm C60，25 nm SnO2，35 nm IZO,

Ag

500 nm Ag was deposited by thermal evaporation through ashadow mask (60 μm wide fingers, 3.6 mm space in between fingers,750 μm wide busbar surrounding the active area). A low-temperatureAg paste was applied using a hand brush with a pad area of ∼1 mm2for device measurements and annealed at 70 °C for 10 min on a hotplate under ambient air

100 nm LiF

原文：

https://doi.org/10.1021/acsami.4c09264