自組裝單層（SAM）因其可調(diào)的能量排列、最小的寄生吸收以及與可擴(kuò)展處理的兼容性而廣泛應(yīng)用于高效鈣鈦礦基太陽(yáng)能電池。然而，它們?cè)诖植诨搴痛竺娣e器件上的性能往往受到SAM自聚和鈣鈦礦潤(rùn)濕性差的阻礙。近日，中國(guó)科學(xué)院葉繼春、楊茜、應(yīng)智琴、白馬湖實(shí)驗(yàn)室Sun Jingsong通過(guò)一種簡(jiǎn)單的膠束輔助SAM吸附策略來(lái)解決這些挑戰(zhàn)。
本文要點(diǎn)：
1) 通過(guò)將少量長(zhǎng)鏈表面活性劑摻入SAM溶液中，表面活性劑聚集形成膠束，將SAM分子包裹在疏水核內(nèi)，通過(guò)膠束混合相互作用顯著提高SAM的吸附密度。此外，殘留的表面活性劑進(jìn)一步改善了鈣鈦礦的潤(rùn)濕性，提高了晶體質(zhì)量，并促進(jìn)了空穴在埋入界面上的傳輸。
2) 因此，與控制裝置相比，寬帶隙單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了20.95%的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE），并提高了長(zhǎng)期穩(wěn)定性。通過(guò)集成隧道氧化物鈍化接觸（TOPCon）硅太陽(yáng)能電池，作者展示了1 cm2單片鈣鈦礦/硅串聯(lián)器件，實(shí)現(xiàn)了29.8%的PCE。此外，在未經(jīng)過(guò)濾的氙燈照明下進(jìn)行300小時(shí)的最大功率點(diǎn)（MPP）跟蹤后，未封裝器件保持了92%的初始性能。
Linhui Liu et.al Micelle-Assisted Formation of Self-Assembled Monolayers for Efficient and Stable Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202405675
https://doi.org/10.1002/aenm.202405675
