Sustainable thermal regulation improves stability and efficiency in all-perovskite tandem solar cells
Notice bibliographique
Résumé
Mixed Sn-Pb perovskites have emerged as promising photovoltaic materials for both single- and multi-junction solar cells. However, achieving their scale-up and practical application requires further enhancement in stability. We identify that their poor thermal conductivity results in insufficient thermal transfer, leading to heat accumulation within the absorber layer that accelerates thermal degradation. A thermal regulation strategy by incorporating carboranes into perovskites is developed; these are electron-delocalized carbon-boron molecules known for their efficient heat transfer capability. We specifically select ortho-carborane due to its low thermal hysteresis. We observe its existence through the perovskite layer showing a decreasing trend from the buried interface to the top surface, effectively transferring heat and lowering the surface temperature by around 5 °C under illumination. o-CB also facilitates hole extraction at the perovskite/PEDOT:PSS interface and reduces charge recombination. These enable mixed Sn-Pb cells to exhibit improved thermal stability, retaining 80% of their initial efficiencies after aging at 85 °C for 1080 hours. When integrated into monolithic all-perovskite tandems, we achieve efficiencies of over 27%. A tandem cell maintains 87% of its initial PCE after 704 h of continuous operation under illumination.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».