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阿卜杜拉国王科技大学Stefaan De Wolf等人开发了一种基于联噻吩内二聚体的新型n型聚合物(PCNI2-BTI),作为钙钛矿太阳能电池的非富勒烯电子传输材料。该材料通过能级调控和钝化作用,实现了25.4%的认证效率(当前非富勒烯ETM的最高纪录),同时具备优异的结晶性和界面缺陷钝化能力。

其深层LUMO能级(<-3.90 eV)减少了能量损失,而面朝向分子排列和多重钝化基团(Pb-N/Pb-O相互作用)显著提升了电荷传输效率和器件稳定性。这一发现为替代传统富勒烯材料提供了新思路,有望推动钙钛矿光伏技术的商业化进程。

文章亮点总结

  1. 效率突破:新型非富勒烯材料PCNI2-BTI实现25.4%认证效率,创非富勒烯ETM的最高纪录,超越传统PCBM性能。

  2. 稳定性革新:通过Pb-N/O化学键实现界面缺陷钝化,结合材料本征高结晶性,显著提升器件热稳定性与寿命。

  3. 商业化潜力:低成本溶液加工特性与宽能带兼容性,为钙钛矿/硅叠层电池的大规模应用铺平道路。

Said, A.A., De Wolf, S. A non-fullerene acceptor for perovskites. Nat. Mater. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02189-8

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