打开网易新闻 查看精彩图片

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

尽管C60通常作为倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的电子传输层（ETL），但其分子特性导致界面结合弱，引发非理想的界面电子和机械退化问题。

本研究英国纽卡斯尔大学Marina Freitag、托莱多大学Yanfa Yan、阿卜杜拉国王科技大学Osman M. Bakr和美国国家可再生能源实验室朱凯等人合成了一种C60衍生的离子盐——4-(1',5'-二氢-1'-甲基-2'H-[5,6]富勒烯-C60-In-[1,9-c]吡咯-2'-基)苯甲胺氯化物（CPMAC），并将其作为电子传输层用于倒置PSCs中。CPMAC中的CH2-NH3+头基改善了ETL界面，其离子特性增强了堆积密度，使界面韧性提高了约3倍。

使用CPMAC的器件实现了约26%的光电转换效率（PCE），并在65°C、1太阳光照射下运行2100小时后仅降解约2%。对于小型组件（4个子电池，6平方厘米），PCE达到约23%，在55°C下运行2200小时后降解小于9%。

文章亮点总结

  1. 创新材料设计：通过合成C60衍生的离子盐CPMAC，显著增强了电子传输层的界面结合力和机械稳定性，解决了传统C60分子层界面弱的问题。

  2. 高效稳定性能：CPMAC基太阳能电池实现了26%的高效率，并在高温长时间运行下表现出极低的性能衰减（2100小时后仅降解2%），展现了出色的商业化潜力。

  3. 规模化应用验证：在小型组件中，CPMAC同样表现出优异的性能（PCE 23%）和稳定性（2200小时后降解<9%），为钙钛矿太阳能技术的工业化铺平了道路。

Shuai You et al. ,C60-based ionic salt electron shuttle for high-performance inverted perovskite solar modules.Science0,eadv4701

DOI:10.1126/science.adv4701

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv4701

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024、pvalley2019，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。