钙钛矿和电荷传输层之间的弱键合导致界面缺陷,阻碍电荷转移并限制钙钛矿太阳能电池(PSC)的效率和稳定性。为了解决这个问题,扬州大学丁建宁、江苏大学程明、德国研究所柏林亥姆霍兹中心Li Guixiang设计了两种卤代螺[芴-9,9′-吨]基分子(SFX-DM-F和SFX-DM-Cl)作为钙钛矿和空穴传输材料(HTM)之间的界面层。
本文要点:
1) 作者通过第一性原理模拟和实验表明,这些卤化界面层提高了钙钛矿Pb(II)和HTM之间的接触稳定性,并且提高了电荷转移效率。中间层的结构与HTM相似,并且增强了界面空穴转移,从而有利于空穴传输。
2) 基于SFX-DM-Cl的PSC实现了24.8%(0.0625 cm2)和23.1%(1 cm2)的功率转换效率。即使在15–20%的相对湿度下运行2000小时,未封装的PSC仍保持其初始效率的94%。
Aili Wang et.al Halogenated Hole Selective Contact Enhances Interfacial Weak Bonding of Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400640
https://doi.org/10.1002/aenm.202400640