Enlitech-顶尖团队评分！
近年来，钙钛矿太阳能电池凭借其低廉的制造成本、可扩展的制备工艺以及高光电转换效率，迅速成为光伏领域的研究热点。然而，单接面钙钛矿太阳能电池的效率提升仍然受限于热化和光谱损失，这成为了限制其进一步发展的关键瓶颈。为了克服这些限制，科学家们不断探索创新的器件架构，例如异质结构，以提高光电转换效率。
异质结构：突破单接面效率的利器
异质结构，顾名思义，是指将两种或多种具有不同能带隙的光活性材料堆栈在一起，形成一个能够有效吸收光谱并促进电荷分离的结构。这种设计巧妙地利用了不同材料的光学和电学特性，有效地减少了热化和光谱损失，进而提高了太阳能电池的转换效率。
朱治伟团队：采用转印印刷技术，打造 WBG/NBG 钙钛矿异质结构
来自台湾应用科学研中心，绿色科技专题中心 (TCGT) 的朱治伟博士带领的研究团队，采用了一种创新的转印印刷技术，成功地在宽带隙 (WBG) 钙钛矿层上转印了窄带隙 (NBG) 钙钛矿层，形成了 WBG/NBG 钙钛矿异质结构。这种异质结构带来了多项优势：
更广的光谱响应范围： WBG 钙钛矿层能够有效吸收高能量光子，而 NBG 钙钛矿层则能够有效吸收低能量光子。因此，这种异质结构能够吸收更广的光谱范围，最大限度地利用太阳光中的能量，从而提高光电转换效率。
优化的形貌和结晶度： 转印印刷技术能够有效地控制钙钛矿材料的形貌和结晶度，减少缺陷和界面重组损失。研究结果显示，这种异质结构具有较大的晶粒尺寸、更少的晶界以及更平滑的表面。这意味着电子和空穴在钙钛矿材料内部的传输路径更短，传输过程中受到的阻碍更少，进而提高了光电转换效率。
高效的电荷分离和传输： WBG/NBG 钙钛矿层之间的能带排列，有利于电荷分离和传输，并有效降低了接口重组损失。这种高效的电荷分离和传输机制，有助于提高器件的开路电压 (Voc) 和短路电流密度 (Jsc)，最终提升了太阳能电池的整体性能。
Figure 1. Schematic representation of the WBG perovskite/NBG perovskite heterostructure device. The bottom layer is prepared by the spincoating (step 1) process, while the top layer is deployed by the PDMS-assisted transfer-printing (step 2) process. The pictorial view of the real-time device is shown in the inset.
Figure 2. Characterization of spin-Br, printed-Sn, and heterostructure films. (a) Comparison of ultraviolet (UV) absorption spectra for the singlelayer spin-Br film (black), the printed-Sn film (red), and the heterostructure (blue). (b) X-ray diffraction spectra of the only spin-Br film, the printed-Sn film, and the heterostructure film. (c) Photoluminescence measurement of the only spin-Br film (blue) and the after printed-Sn film (red) on a prefabricated spin-Br film viewed from the ITO side. The PL was significantly decreased after the printed-Sn film was deployed. (d) Depth profile with atomic composition variation in the heterostructure film. (e) Intensity peaks of Sn 3d5/2 and Sn 3d3/2 and (f) intensity peaks of Br 3d as a function of depth in the heterostructure.
研究成果：转换效率突破 14.76%，迈向新高度！
为了验证这种 WBG/NBG 钙钛矿异质结构的有效性，研究团队对器件的外部量子效率 (EQE) 进行了深入分析。他们使用光焱科技 (Enlitech) 的 QE-R 量测设备，对异质结构器件的光电转换效率进行了精确的测量，并获得了关键的实验资料。结果显示，异质结构器件的 EQE 在更广的光谱范围内显著提高，进一步证实了该异质结构的设计优势。最终，研究团队成功地获得了 14.76% 的光电转换效率，这相比单接面器件的效率有了显著提升，也证明了 WBG/NBG 钙钛矿异质结构在提高太阳能电池效率方面的巨大潜力。
Figure 5. (a) Current density−voltage (J−V) characteristics of single-layer spin-Br (blue), single-layer printed-Sn (black), and heterostructure (red) devices. (b) EQE spectra of the heterostructure with integrated current density. (c) J−V analysis with forward and reverse scans of all three devices. (d) Comparison of PV performance with statistical distribution data. (e) Stability test of the spin-Br PSCs, printed-Sn PSCs, and heterostructure PSCs stored in a N2-filled glovebox.
QE-R 量测设备：光伏研究的利器
光焱科技 (Enlitech) 的 QE-R 量测设备，是一款专为光伏研究设计的强大工具。它能够提供高精度的外部量子效率 (EQE) 测量，帮助研究人员深入分析器件的光电性能。QE-R 拥有以下特点：
紧凑灵活： QE-R 是一款紧凑型设备，可以轻松地整合到实验室环境中，并能与手套箱系统完美集成，保障了测量过程的安全和稳定性。
多功能测试： QE-R 能够测试多种类型的光伏器件，包括单接面和串联太阳能电池，适用范围广泛，涵盖了钙钛矿、有机、硅等多种材料体系。
精确测量： QE-R 能够提供高精度的 EQE 测量，并能够进行波长范围的定制化设置，满足不同研究需求。
总结
除了太阳能电池之外，这种低温溶液制备的转印印刷技术，还能够应用于其他光电子器件，例如发光二极管 (LED) 和传感器等，具有广阔的应用前景。
朱治伟博士团队利用 WBG/NBG 钙钛矿异质结构，并采用转印印刷技术和光焱科技 (Enlitech) 的 QE-R 量测设备，成功地提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，突破了 14.76% 的效率瓶颈。这不仅为钙钛矿太阳能电池的发展提供了一个新的方向，也为其他光电子器件的创新提供了新的思路。
