基于自组装单分子层的空穴传输层(HTL)可显著提升反式钙钛矿太阳能电池(PSC)的光伏性能与规模化制备潜力。然而,单分子层的分子有序排布会直接影响钙钛矿埋底界面的缺陷钝化效果与界面电荷传输效率。厦门大学唐卫华,昆明理工大学 Tao Zhu、Shaoyuan Li、Hua Wang,中国科学院宁波材料技术与工程研究所郑路遥等人提出一种高效的混合自组装单分子层(SAM)掺杂策略,用于调控自组装单分子层的分子有序度,强化其与钙钛矿底层界面的相互作用,并缓解钙钛矿薄膜内部的拉伸应力。
基于混合自组装单分子层与钙钛矿层在溶液加工过程中的溶解度差异及相溶性差异,掺杂剂可富集于自组装单分子层表面,并与钙钛矿埋底界面形成配位键。得益于该协同界面改性策略,带隙为 1.68 eV 的反式钙钛矿太阳能电池光电转换效率可达 23.48%;在 1 倍标准太阳光持续照射 1500 h 后,器件效率保有率仍高于 90%。此外,该策略成功拓展应用于两端一体式钙钛矿 / 硅叠层太阳能电池,实现了 30.18% 的优异光电转换效率。该混合 SAM 掺杂策略对宽带隙钙钛矿界面改性具有优异的适用性,可为高效钙钛矿单结电池及叠层太阳能电池的制备提供优质的界面工程解决方案。
文献信息
Self-AssemblyMolecularOrderingforStrengthenedInterfaceandEfficientPerovskite/SiliconTandemSolarCells
XixiYu,YanZheng,HuanLi,MengniZhou,MeiDai,KunpengLi,XingZhu,HuaWang,LuyaoZheng,ShaoyuanLi,TaoZhu,WeihuaTang
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.74319
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