（钙钛矿细化领域请查看合集）
学术前沿
PAPER
钙钛矿太阳能电池（PSCs）在性能上取得了快速进展，被视为有前途的下一代光伏技术，提供高性能和低成本制造。然而，PSCs缺乏长期结构和性能稳定性，这可能危及PSCs的市场进入。
阿卜杜拉国王科技大学Furkan H. Isikgor & Stefaan De Wolf 团队通过使用染料作为多功能自组装单分子层（SAMs），同时促进电荷传输、钝化界面缺陷，并作为“分子粘合”层，保持接触堆叠的结构完整性，展示了克服这些挑战的可能性。特别是，通过在ITO表面修饰染料（N719）单分子层，创造了用于制造p-i-n PSCs的空穴选择性接触，其功率转换效率（PCE）达到24%。这些N719 SAM基PSCs在连续光和热应力测试1000小时后，与最先进的PSCs相比，显示出卓越的稳定性，保持了其初始PCE的约90%。
结果显示，ITO/N719/钙钛矿堆叠的稳定性归因于其低界面陷阱密度、紫外线抗性和强粘附能力。这些发现将染料SAMs置于提高下一代光伏性能的有前途的替代品之列。
图一： a) N719染料分子的化学结构和电静态势图。 b) N719染料分子在ITO(001)和FAPbI3(001)钙钛矿表面上的电子密度差异和结合能，通过─COO−、─COOH和─SCN基团进行相互作用。
图二： a) 原始ITO和ITO/N719薄膜的XPS调查和N 1s扫描。 b) 原始和N719修饰ITO薄膜的UPS（氦(I) 21.22 eV）二次电子截止光谱和价带边缘区域强度。 e) ITO和ITO/N719薄膜的光吸收光谱，以玻璃基板为参考（光线从玻璃侧照射）。 f) N719单分子层的折射率（n）和消光系数（k）光谱。 g) h) 原始和N719修饰ITO表面通过KPFM测量的形貌（左）和接触电势差（右）图像。
图三： a) ITO/PVK和ITO/N719/PVK薄膜的稳态光致发光（ssPL）强度。 b) ITO/PVK和ITO/N719/PVK薄膜的时间分辨PL（TRPL）动力学。 c) ITO/PVK和ITO/N719/PVK薄膜的绝对PL图像和准费米能级分裂（QFLS）图像。 e) f) 说明了ITO/PVK和ITO/N719/PVK界面处的能量级排列和空穴转移。
图四： a) p-i-n PSCs的设备结构示意图。 b) 用于制造太阳能电池的空穴选择性分子的化学结构。 c) 吸收层和电荷传输层在设备配置中的能量带图。 d-g) 使用N719、2PACz、MeO-2PACz和PTAA空穴选择性接触的Cs0.10FA0.90PbI3 PSCs的PCE、VOC、JSC和FF统计。 h) 使用不同HSCs的最佳性能Cs0.10FA0.90PbI3 PSCs的J-V曲线。 i) 太阳能电池的稳定功率输出（SPO）。 j) 太阳能电池的外部量子效率（EQE）光谱。
图五： a) 使用N719、2PACz、MeO-2PACz和PTAA HSCs的PSCs的光浸泡和热稳定性。 b) 在封装玻璃前放置一个长通紫外滤光片（截止波长405纳米）的光浸泡稳定性测试。 c) 在85°C下进行的热稳定性测试。 d) 通过PESA测量获得的新鲜和老化N719、2PACz、MeO-2PACz和PTAA HSCs在ITO上的电离势值。 e) N719、2PACz、MeO-2PACz和PTAA HSCs在FAPbI3(001)钙钛矿表面上的电子密度差异和结合能。 f) 使用N719、2PACz、MeO-2PACz和PTAA HSCs的新鲜和老化PSCs的SCLC模式
热门跟贴