当钙钛矿与有机光伏(OPV)用于双结时,其效率超过40%。然而,仍有改进的空间,例如更好的电流匹配、更高的填充因子,以及顶部钙钛矿电池中更低的电压和填充因子损失。近日,悉尼大学Md Arafat Mahmud、Anita W. Y. Ho-Baillie通过利用一种新型卤化多环芳烃化合物1-萘基氯化铵(NA—Cl)来解决与顶部钙钛矿电池相关的问题,该化合物具有空穴选择层(HSL)表面改性和HSL/钙钛矿界面钝化的双重作用。
本文要点:
1) X射线光电子能谱和密度泛函理论计算结果表明,NA—Cl保留了HSL的自组装特性,同时表现出高偶极矩和极化率。这在HSL/钙钛矿界面上诱导了一个表面偶极子,将空穴提取的能量势垒降低了210 meV,从而提高了器件的电压输出和填充因子。
2) 当在高带隙(1.78 eV)钙钛矿太阳能电池中实施这种方案时,1.78 eV的钙钛矿电池效率达到19.7%,填充系数达到85.4%。此外,在单片钙钛矿OPV串联中,作者还实现了23%的电池效率,填充系数高达84%。
参考文献:
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
DOI: 10.1002/aenm.202400691
https://doi.org/10.1002/aenm.202400691
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