界面空隙和殘余應力從根本上限制了鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的穩定性和性能上限。在此,西南交通大學周祚萬、Huang Peng、巴斯克材料應用和納米結構中心Shahzada Ahmad、電子科技大學劉曉東通過在SnO2/鈣鈦礦界面上放置橄欖石(Ec)來設計分子橋。
本文要點:
1) 實驗研究結合第一性原理密度泛函理論(DFT)計算表明,羧基優先鈍化SnO2中未配位的Sn4+缺陷和氧空位,而亞胺基與Pb2?建立了穩定的配位,鈣鈦礦中的離子鈍化未配位的Pb2+缺陷。雙錨定分子橋接機制有助于殘余應力釋放,使晶界溝槽變平,并顯著抑制非輻射復合。
2) 經Ec修飾的PSC實現了24.68%的功率轉換效率(PCE)(而對照組為22.56%)。含有Ec的未封裝PSC顯示出更高的紫外線穩定性,在365 nm紫外線照射(50 mW cm-2)下130小時(相當于1412小時的太陽照射)后,保留了80.12%的初始PCE。
Wei Cheng et.al Molecular Bridging of Buried Interface Flattens Grain Boundary Grooves and Imparts Stress Relaxation for Performance Enhancement and UV Stability in Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202501296
https://doi.org/10.1002/aenm.202501296