唐卫华&何永才最新AFM:多功能界面修饰剂赋能高性能宽带隙钙钛矿太阳能电池(唐卫华西安交大) szthrk.cn

厦门大学唐卫华、Wanhai Wang,隆基绿能科技股份有限公司 何永才、何博等人开发了一种埋底界面工程策略。宽禁带(WBG,≥1.68 eV)钙钛矿太阳能电池(PSC)是单片钙钛矿叠层光伏极具潜力的顶电池候选方案。但钙钛矿前驱体结晶动力学过快,以及空穴传输自组装单分子层(SAM)表面覆盖不完全,往往会劣化钙钛矿薄膜质量,并在埋底界面处产生有害缺陷。该工作采用经过理性设计的二氧杂硼萘并蒽基修饰剂,该修饰剂可优先富集于钙钛矿埋底界面。结果表明,DOBNA-3PA 的富集提升了界面覆盖度,同时调控钙钛矿结晶动力学,增大晶粒尺寸、降低残余应变,进而改善界面电荷输运。基于该方案制备的反式结构 1.68 eV 钙钛矿电池,最高光电转换效率达 24.55%,开路电压 1.281 V,填充因子 85.39%,迟滞系数仅 1.37%。依照 ISOS-D-1 测试标准,器件在相对湿度 40%–45% 的环境空气中存放 1800 h 后,仍可维持初始效率的 94%。值得注意的是,该策略在不同钙钛矿带隙体系中均具备优异普适性:1.54 eV 与 1.78 eV 钙钛矿电池分别实现 26.44%、21.04% 的光电转换效率。本研究提出一种双功能修饰剂策略,可同时优化钙钛矿体相结晶与埋底界面,为制备高效率、高稳定性宽禁带钙钛矿电池提供通用方案。

文献信息

Multifunctional Interface Modifier Enables High-Performance Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells

Min Xu, Xuan Chen, Changjie Yang, Liang Gao, Xixi Yu, Wanhai Wang, Yongcai He, Bo He, Weihua Tang