當鈣鈦礦與有機光伏（OPV）用于雙結時，其效率超過40%。然而，仍有改進的空間，例如更好的電流匹配、更高的填充因子，以及頂部鈣鈦礦電池中更低的電壓和填充因子損失。近日，悉尼大學Md Arafat Mahmud、Anita W. Y. Ho-Baillie通過利用一種新型鹵化多環芳烴化合物1-萘基氯化銨（NA—Cl）來解決與頂部鈣鈦礦電池相關的問題，該化合物具有空穴選擇層（HSL）表面改性和HSL/鈣鈦礦界面鈍化的雙重作用。
本文要點：
1) X射線光電子能譜和密度泛函理論計算結果表明，NA—Cl保留了HSL的自組裝特性，同時表現出高偶極矩和極化率。這在HSL/鈣鈦礦界面上誘導了一個表面偶極子，將空穴提取的能量勢壘降低了210 meV，從而提高了器件的電壓輸出和填充因子。
2) 當在高帶隙（1.78 eV）鈣鈦礦太陽能電池中實施這種方案時，1.78 eV的鈣鈦礦電池效率達到19.7%，填充系數達到85.4%。此外，在單片鈣鈦礦OPV串聯中，作者還實現了23%的電池效率，填充系數高達84%。
Md Arafat Mahmud et.al Halogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbon for Hole Selective Layer/Perovskite Interface Modification and Passivation for Efficient Perovskite-Organic Tandem Solar Cells with Record Fill Factor Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202400691
