彭強(qiáng)&吳義輝Angew：分子整合策略實(shí)現(xiàn)高效反式PSCs的晶體生長與界面能量損失協(xié)同調(diào)控

主要內(nèi)容

嚴(yán)重的界面能量損失與較差的晶體質(zhì)量，仍是制約鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）實(shí)現(xiàn)高性能的核心瓶頸。針對這一問題，四川大學(xué)彭強(qiáng)教授、吳義輝教授等人通過分子集成策略設(shè)計出一種多功能分子 ——1,3 - 丙二胺二巰基乙酸酯（PDA(AcSH)?），實(shí)現(xiàn)了上述兩大難題的同步解決。其中 PDA2+陽離子優(yōu)先富集于鈣鈦礦C??界面，構(gòu)建場效應(yīng)鈍化層，從而抑制由界面接觸引發(fā)的非輻射復(fù)合；與此同時， AcSH–陰離子均勻分布在整個鈣鈦礦層中，借助巰基（─SH）與羧基（─COO– ）的雙位點(diǎn)配位作用，精細(xì)調(diào)控晶體生長并鈍化帶電缺陷態(tài)。值得注意的是， AcSH–中具有還原性的巰基官能團(tuán)，還能將光熱誘導(dǎo)生成的 I?/I?–物種還原為 I–，自身形成可逆的二硫鍵（S─S） 二聚體；該二聚體在紫外光照射下發(fā)生光解，可實(shí)現(xiàn)巰基的再生，由此構(gòu)建的自維持氧化還原循環(huán)能夠動態(tài)修復(fù)缺陷，同時提升鈣鈦礦前驅(qū)體與薄膜的穩(wěn)定性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)PDA(AcSH)?修飾的小面積鈣鈦礦太陽能電池0.09-cm2取得了 26.88%的優(yōu)異光電轉(zhuǎn)換效率（認(rèn)證效率為26.4%），且非輻射電壓損耗低至 64 mV。該策略兼具良好的可擴(kuò)展性，在1cm2 器件與12.96-cm2   迷你組件中，分別實(shí)現(xiàn)了24.92% 與22.73% 的光電轉(zhuǎn)換效率。此外，未封裝的器件在暗處儲存2200h 后，仍保留了初始效率的96% 以上；在 1 倍太陽光輻照條件下進(jìn)行連續(xù)**功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）測試1400h后，效率保持率超過90%，展現(xiàn)出**的長期運(yùn)行穩(wěn)定性。

綜上，四川大學(xué)彭強(qiáng)教授、吳義輝教授等人的這項(xiàng)研究證實(shí)了合理的單分子設(shè)計策略在同步調(diào)控鈣鈦礦結(jié)晶動力學(xué)、缺陷動態(tài)演化及界面能學(xué)特性方面的有效性，不僅為緩解體相和界面能量損失提供了有效途徑，更為制備可規(guī)?；?、高效率且長壽命的鈣鈦礦光伏器件奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

文獻(xiàn)信息Molecular Integration Strategy Enables Simultaneous Modulation of Crystal Growth and Interfacial Energy Loss for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells

Yuqi Yao, Qi Wang, Dr. Wei Hui, Prof. Lin Song, Prof. Xiaopeng Xu, Prof. Yihui Wu, Prof. Qiang Peng

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202524806

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