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核心总结
解决的问题
传统自组装单分子层(SAMs)作为钙钛矿太阳能电池空穴传输层时,易发生分子聚集,导致基板覆盖率不足、界面附着力差,且体相钙钛矿薄膜存在应力累积和离子迁移问题,进而影响器件效率与稳定性,而现有策略多单独研究SAMs修饰或低维/3D异质结构建,未实现二者协同优化。
核心创新点
本文提出一种以动态双锚定分子6-氨基己基膦酸盐酸盐(AHPH)为“分子桥”的协同界面工程策略,其氨基与膦酸基团可抑制SAMs分子聚集,未结合的AHPH在钙钛矿结晶过程中迁移并引导原位形成低维钙钛矿异质结,同时强化电荷传输层与钙钛矿本体的连接、调控结晶动力学,最终使倒置钙钛矿太阳能电池获得25.7%的冠军效率,且稳定性显著提升。
实现方法
SAMs混合溶液:将AHPH与MeO-2PACz按0.5:1的摩尔比加入1mg/mL的MeO-2PACz乙醇溶液,混合均匀后备用;
性能参数
优化后的器件冠军光电转换效率(PCE)达25.721%,开路电压(Voc)为1.192V,短路电流密度(Jsc)为25.878mA/cm²,填充因子(FF)为83.413%。
稳定性方面,未封装器件在85℃、85%相对湿度的空气环境中老化1000小时后,仍保留约90%的初始效率,而对照组仅保留75%。
作者团队:南昌大学陈义旺、胡婷
器件结构
ITO/NiOₓ/MeO-2PACz-AHPH/Cs₀.₀₅FA₀.₈₈MA₀.₀₇Pb(I₀.₉₅Br₀.₀₄Cl₀.₀₁)₃/PEAI/PCBM/BCP/Ag
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.74916
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