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华南理工大学黄飞、樊宝兵等人研究发现,钙钛矿太阳能电池(PVSCs)长期存在热稳定性不足的问题,原因在于钙钛矿本征导热系数较低,且常用添加剂易挥发。该工作提出一种普适策略:采用3‑甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(MPTMS)改性氧化铝纳米颗粒制备有机‑无机杂化填料,在钙钛矿薄膜中原位构筑导热网络。

杂化填料的表面改性剂MPTMS可多重调控化学相互作用、钙钛矿结晶过程与分子间相容性。具体来说,其羰基能够与钙钛矿中Pb²⁺配位,实现缺陷钝化并稳定α相;水解基团则改善氧化铝与钙钛矿的界面相容性,形成连续均匀的导热通路。

基于该策略制备的钙钛矿太阳能电池光电转换效率达27.05%;在65℃光照条件下开展2000h最大功率点追踪测试后,器件仍保留96%的初始效率。该研究协同优化钙钛矿的热学特性与结晶稳定性,为借助有机、无机功能组分互补杂化提升钙钛矿太阳能电池热稳定性提供了可行思路。

文献信息

Organic–InorganicHybridNanofillerEnablesInsituThermalConductiveNetworktowardEfficientandStablePerovskiteSolarCells

ChuizhengFeng,ZhenyanHe,BaobingFan,FeiHuang

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.79010