消除界面電荷積累和抑制離子遷移對(duì)于提高具有2,2',7,7'-四(N,N-二對(duì)-甲氧基苯基-胺)-9,9'-螺二芴(螺-OMeTAD)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PVSC)效率和操作穩(wěn)定性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。在這里,南昌大學(xué)陳義旺院士、Tan Licheng報(bào)道了一種新型的界面工程,用于PVSC的自組裝共晶層(SAM-CL)是由鈣鈦礦表面的1-吡咯甲基胺鹽酸鹽(PRMA)單層和通過(guò)分子間π-π相互作用和氫鍵摻雜在螺-OMeTAD中的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰基喹啉二甲基酮(F4TCNQ)構(gòu)建的。
本文要點(diǎn):
1) SAM-CL通過(guò)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)優(yōu)化了界面能級(jí)排列,從而消除了界面電荷積累。此外,SAM-CL中大芘環(huán)和氟原子的優(yōu)異阻隔作用阻礙了離子遷移和水分入侵,從而顯著提高PVSC的穩(wěn)定性。
2) 所得到的PVSC在1.21V的高開路電壓下具有24.03%的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE),并具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,在沒有封裝的情況下,PVSC在相對(duì)濕度為70-80%的空氣中連續(xù)運(yùn)行1800小時(shí)后,仍可以保持85%的初始PCE。
Xueying Wang et.al Elimination of Charge Accumulation by Self-assembled Cocrystal Interlayer for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03550F
https://doi.org/10.1039/D3EE03550F