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香港理工李刚NC:共吸附自组装单层电池可实现高性能钙钛矿和有机太阳能电池
时间:2024/09/04 来源:系统管理员 浏览次数:117次

自组装单层(SAMs)通过显著降低界面能损耗,在实现高性能钙钛矿太阳能电池(PSCs)和有机太阳能电池(OSCs)方面发挥了关键作用。鉴于此,南方科技大学程春副教授和香港理工大学李刚教授&任志伟助理教授&马睿杰研究助理联合在《Nature Communications》上发表题为“Co-adsorbed self-assembled monolayer enables high-performance perovskite and organic solar cells”的文章。本文提出了一种共吸附(CA)策略,使用一种新型的小分子2-氯-5-(三氟甲基)异烟酸(PyCA-3F),将其引入2PACz和钙钛矿/有机层之间的埋藏界面。这种方法有效地减少了2PACz的聚集,提高了表面平滑度和工作函数,从而提供了一个平坦的埋藏界面,有利于钙钛矿。由此产生的晶体质量的提高、陷阱态的减少以及提取和传输空穴能力的增强推动了基于p-i-n结构的PSCs的功率转换效率(PCEs)超过25%(经认证为24.68%)。采用CA策略的OSCs基于PM1:PTQ10:m-BTP-PhC6光活性系统,实现了19.51%的优异PCEs。值得注意的是,对于其他两个流行的OSC系统也实现了普遍的改进。1000 小时的最大功率点跟踪实验中,封装的PSCs 和OSCs 分别保留了初始PCEs 的约90% 和80%。这项工作引入了一种简单、合理且有效的方法,用于提升SAMs 的性能,在具有有利的p-i-n器件结构的同时,实现了PSCs 和OSCs 的效率突破,并提高了运行稳定性。

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