استخراج شحنات التطابق للتلامس لخلية شمسية من البيروفسكايت ذات الفجوة النطاق الواسعة

هناك حاجة إلى خلايا شمسية من البيروفسكايت ذات الفجوة النطاق الواسعة (WBG) لتعزيز كفاءة خلايا السيليكون الشمسية لتتجاوز حد شوتكي–كويزر، لكن هذه الخلايا تعاني من عجز أكبر في الجهد المفتوح الدائرة (V OC) مقارنةً بالخلايا ذات الفجوة النطاق الضيقة. هنا، تم إظهار أن أحد القيود الرئيسية على V OC في خلايا البيروفسكايت ذات الفجوة النطاق الواسعة يأتي من مستويات الطاقة غير المتطابقة لطبقات نقل الشحنة. هناك حاجة إلى اندين-سي60 بيسادداكت (ICBA) الذي يقع في مستوى أعلى من أدنى مدار جزيئي غير مشغول لخلايا البيروفسكايت ذات الفجوة النطاق الواسعة، بينما يجب تقليل اضطراب الطاقة قبل أن يمكن ملاحظة V OC أكبر. تم تطبيق طريقة بسيطة لتقليل اضطراب الطاقة عن طريق عزل الإيزومر ICBA-تران3 من مزيج ICBA الذي تم تصنيعه. تظهر خلايا البيروفسكايت ذات الفجوة النطاق الواسعة مع ICBA-تران3 تحسينًا في V OC بمقدار 60 مللي فولت، وتقليلاً لعجز V OC بمقدار 0.5 فولت، ثم كفاءة تحويل طاقة مستقرة بسجل يبلغ 18.5%. تشير هذه الدراسة إلى أهمية تطابق طبقات نقل الشحنة في خلايا البيروفسكايت عندما تكون البيروفسكايت ذات تركيب ومستويات طاقة مختلفة.