Adv. Mater.：硅/有机杂化太阳能电池效率突破16.2%
【引言】
混合异质结太阳能电池(HHSCs)，由于其低温制造流程及设备简单,有很高能量转化效率，代表着下一代光伏技术的发展方向。然而对于纳米硅衬底而言，由于Si/PEDOT:PSS 界面连接质量差，导致HHSCs光电转化效率（PCE）较低，极大的限制了其应用发展。
【成果简介】
近日，来自斯坦福大学的崔屹和中科院宁波材料所高平奇、叶继春团队，通过在PEDOT:PSS 传统衬底和带纹路的衬底上分别旋图邻苯二甲酸酯,邻苯二甲酸二乙酯涂层，发现带纹路的Si/PEDOT:PSS 共形接触效率提高16%以上。电压提高5%-20%。此外, 由于涂层保护作用，在相对湿度(85%)超过300h条件下储蓄效果显著提升，并明显降低了界面隧道氧化层的生长。
【图文导读】
图1. 异质结太阳能电池结构以及基本性能表征
(a）异质结太阳能电池DEP涂层结构。
(b）横断面扫描电子图片n-Si / PEDOT:PSS结（不具有DEP涂层）。
(c)有涂DEP层与用丙酮溶液移除后的图像。
(d)拉曼光谱对比。
(e)具有/不具有DEP涂层的少数载流子寿命的对比。
图2. 具有/不具有DEP涂层的HHSCs效率以及导电性表征。
(a)光伏参数。
(b)具有/不具有DEP涂层的HHSCs的效率对比。
(c)不具有DEP涂层PEDOT:PSS的稳定性和导电性。
(d)具有/不具有DEP涂层紫外线光电子能谱测量功函数和PEDOT:PSS和存储PEDOT:PSS对比。阴影区域代表单晶硅的能带。
图3. 具有/不具有DEP涂层XPS和表面形貌表征。
(a)具有/不具有DEP涂层n-Si / PEDOT:PSS的XPS谱图。
(b)新生成PEDOT:PSS 薄片和长期存储没有DEP涂层薄片的AFM图像。
(c) C 1-s (d)O 1-s PEDOT:PSS薄片和长期存储没有DEP涂层的XPS谱图。
(e)PEDOT:PSS薄片在长期储存后性能下降。黄色部分代表了PEDOT和PSS的长链。
【小结与展望】
混合异质结太阳能电池在转换率和实用寿命上都有很大提升，作为下一代的光伏技术，其在生产和实用中都有很大的优势，未来必将会有新的更高效的成果出现，推动光伏领域的发展。
原文链接：Silicon/Organic Hybrid Solar Cells with 16.2% Efficiency and Improved Stability by Formation of Conformal Heterojunction Coating and Moisture-Resistant Capping Layer Adv. Mater. 2 February 2017
本文由材料人新能源组 大宋、新雷 供稿，材料牛编辑整理。
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