太陽電池：双極性パッシベーションを用いた全ペロブスカイトタンデム太陽電池

狭バンドギャップサブセルにおける正孔輸送層（HTL）/ペロブスカイト界面での非放射再結合損失によって、全ペロブスカイトタンデム太陽電池の電力変換効率（PCE）が制限される。鉛–スズ（Pb–Sn）系狭バンドギャップペロブスカイト太陽電池の埋もれた界面で電荷再結合を最小化することは、特に困難であることが分かっている。その理由は、従来の長鎖アミンベースのパッシベーション戦略はキャリア輸送損失を誘起することが多く、曲線因子と短絡電流密度（J_sc）の両方が制限されるからである。今回我々は、混合Pb–Snペロブスカイトの埋もれた界面でトラップ密度を減らすと同時に、HTL/ペロブスカイト界面での精密なエネルギー準位アライメントを可能にする、双極性パッシベーション戦略を開発した。この双極性誘起パッシベーションは、オーミック接触を増強することで、HTLへの効率的な正孔注入を促し、HTL/Pb–Snペロブスカイト界面に電子を寄せ付けない。この方法は、キャリア拡散長を6.2 μmに拡大するとともに、Pb–Snペロブスカイト太陽電池のPCEの大幅な増大を可能にして24.9％を達成し、0.911 Vの開回路電圧（V_oc）、33.1 mA cm⁻²のJ_sc、82.6％という高い曲線因子を実現した。その上、双極性パッシベーションは、タンデムデバイスの相互接続層によって誘起される狭バンドギャップサブセルにおける接触損失を効果的に軽減し、全ペロブスカイトタンデム太陽電池において30.6％という極めて優れたPCE（認証安定化効率30.1％）に寄与している。

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