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柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSC)由于其高可折叠性、效率和便携性而成为特定机械应用的潜在候选者。然而,f-PSC 的功率转换效率(PCE)仍然受到钙钛矿和柔性埋入基板之间接触不良的限制。

在这里,暨南大学Shaohang Wu, 麦耀华,中科院Lisha Xie和葛子义等人将不对称π延伸自组装单层(SAM)(4-(9H-二苯并[a,c]咔唑-9-基)丁基)膦酸(A-4PADCB)作为有效倒置的埋入基板f-PSC。采用这种设计策略,A-4PADCB 表现出远离表面法线的显着定向角,使接触电位的分布均匀化。这种增强提高了 SAM/钙钛矿界面质量,控制了具有低缺陷密度和轻微拉伸应力的有利钙钛矿薄膜的生长。

将 A-4PADCB 集成到小面积 f-PSC 和孔径面积为 20.84 cm2 的大面积柔性钙钛矿太阳能模块中,分别实现了高达 25.05% 和 20.64% 的令人印象深刻的 PCE(认证为 19.51%)。此外,这些优化的基于 A-4PADCB 的 f-PSC 具有增强的光、热和机械稳定性。这项研究为设计具有大取向角的 SAM 埋置基板、调节钙钛矿生长、促进大面积柔性钙钛矿光伏电池的商业化铺平了一条有前途的途径。

X. Tong, L. Xie, J. Li, Z. Pu, S. Du, M. Yang, Y. Gao, M. He, S. Wu, Y. Mai, Z. Ge, Large Orientation Angle Buried Substrate Enables Efficient Flexible Perovskite Solar Cells and Modules. Adv. Mater. 2024, 2407032.

https://doi.org/10.1002/adma.202407032

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