AFM:定制界面偶极子分子以减轻钙钛矿太阳能电池中的载流子和能量损失

文摘   2024-09-12 08:16   福建  

界面工程已成为提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能的主流方法。界面偶极子(ID)分子作为一种可行且有效的策略,已被应用于减轻PSCs中的载流子损失和能量损失。
在此,华侨大学Jihuai Wu,南方科技大学 Xugang Guo和岭南师范学院Qinghua Li等人设计并合成了三个具有相同空穴传输骨架但锚定基团不同的对称供体-受体界面偶极子分子(命名为PzT、PzTE和PzTN)。ID分子被引入到钙钛矿层与空穴传输层之间的界面。ID分子的偶极矩调控了钙钛矿的表面功函数和能级对齐,改善了电荷提取并减少了界面的能量损失。同时,ID分子的锚定基团与钙钛矿和空穴传输层表面的缺陷进行配位,降低了界面陷阱态密度和电荷积累,减少了载流子的非辐射复合损失。
最终,PzTN修饰的PSCs实现了25.34%的最高光电转换效率,光电压为1.176 V,填充因子(FF)为83.27%,几乎无可检测的滞后现象,并表现出卓越的运行稳定性。该研究展示了一种通过界面偶极子分子实现高效且稳定的PSCs的可行策略。

D. Wang, Y. Li, W. Li, W. Pan, R. Li, S. Wang, F. Liu, Z. Lan, J. Wu, E. Huang, X. Guo, X. Liu, Q. Li, Tailoring Interfacial Dipole Molecules to Mitigate Carrier and Energy Losses in Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2412068.

https://doi.org/10.1002/adfm.202412068


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