自组装单分子层(SAM)作为空穴选择性接触层,大幅推动反式钙钛矿电池效率提升,但其在金属氧化物电极上覆盖不均、易脱附,引发界面复合与稳定性下降。
本文上海科技大学宁志军等人开发金属离子连接自组装分子层(MiLSAM),通过分步组装以高价金属离子(Zr⁴⁺)为交联节点,构建稳定分子网络,实现基底均匀覆盖与抗结构重构能力提升。基于 MiLSAM 的反式电池光电转换效率达26.71%(认证 26.46%),1 cm² 大尺寸器件效率25.75%;封装器件在 ISOS-D-3(85℃/85% RH)下 2000 h 保持 91% 效率,ISOS-L-3(85℃/50% RH)最大功率点追踪 1000 h 保持 90% 效率,同步实现效率与运行稳定性突破。
研究亮点:
- 全新 SAM 结构革新
:首创 Zr⁴⁺金属离子交联 MiLSAM,解决传统 SAM 覆盖不均、易脱附、热 / 光不稳定的核心痛点。
- 效率与尺寸双突破
:小面积电池效率 26.71%,1 cm² 大尺寸器件达 25.75%,为同面积反式器件最高效率。
- 极端稳定性认证
:通过严苛 ISOS-L-3/85℃老化,1000 小时保持 90% 效率,埋界面无明显降解,可直接支撑产业化。
A metal-ion-linked self-assembled molecular layer as a robust hole-selective contact for perovskite solar cells
Author: Wei Zhou,Wenzhuo Li,Hao Chen,Mingyu Ma,Minyong Du,Junhan Xie,Zhiyi Yao,Chenglong Ge,Haobo Wu,Xin Wen,Yuedong Shi,Chengwu Ouyang,Wenjing Wang,Weixuan Liu,Gaoqi Liu,Hao Liang,Peihong Cheng,Wenjia Zhou,Erkan Aydin,Mingyang Wei,Weimin Liu,Zhijun Ning
Publication: Chem
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929426000318
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