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钙钛矿光伏材料的应用受到其在外部刺激(如电压偏置和光照)下操作稳定性问题的限制。通过光响应动态控制钙钛矿材料的特性,可以确保钙钛矿太阳能电池的耐久性,特别是在与电荷提取层的界面处。

瑞士弗里堡大学Jovana V. Milić等人在钙钛矿太阳能电池的空穴传输层界面应用了一种基于螺吲哚萘并噁嗪的功能化光致变色材料,旨在稳定其在电压偏置和光照下的性能。通过瞬态吸收光谱和开尔文探针力显微镜等技术,我们展示了光诱导的转变。

结果表明,光致变色衍生物的应用提高了光伏性能和操作稳定性,突显了动态光致变色策略在钙钛矿光伏中的潜力。

文章亮点总结

  1. 光致变色材料的应用: 研究团队在钙钛矿太阳能电池的空穴传输层界面引入了一种基于螺吲哚萘并噁嗪的光致变色材料,通过光诱导的转变动态控制材料的特性,显著提高了电池的操作稳定性。

  2. 界面稳定性提升: 通过瞬态吸收光谱和开尔文探针力显微镜等技术,研究团队证实了光致变色材料在固态下的光诱导转变,有效抑制了钙钛矿材料的降解,提升了界面稳定性。

  3. 光伏性能优化: 光致变色材料的应用不仅提高了钙钛矿太阳能电池的开路电压和填充因子,还显著提升了电池的功率转换效率,展示了光致变色材料在光伏领域的巨大潜力。

W. Luo, J. M. A. Castán, D. Mirani, A. J. Riquelme, A. K. Sachan, O. Kurman, S. Kim, F. Faini, P. Zimmermann, A. Hinderhofer, Y. Patel, A. T. Frei, J. Moser, D. Ramirez, F. Schreiber, P. Maldivi, J.-Y. Seo, W. Tress, G. Grancini, R. Demadrille, J. V. Milić, Photochromic Control in Hybrid Perovskite Photovoltaics. Adv. Mater. 2025, 2420143.

https://doi.org/10.1002/adma.202420143

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