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使用咔唑基自组装单分子层（SAM）对透明导电氧化物（TCO）进行表面改性是形成高效空穴选择性接触的有效方法，从而能够制造高性能的钙钛矿太阳能电池（PSC）。然而，TCO/SAM/钙钛矿堆叠缺乏长期的结构和性能稳定性，限制了PSC的市场推广。近日，阿卜杜拉国王科技大学Stefaan De Wolf、Furkan H. Isikgor已经证明这些挑战可以通过使用染料作为多功能SAM来克服，同时促进电荷传输，钝化界面缺陷，并充当“分子粘合剂”层，保持接触堆叠的结构完整性。
本文要点：
1) 用染料（N719）单层对ITO进行表面改性，可以产生空穴选择性接触，用于制造功率转换效率达到24%的p-i-n PSC。与采用咔唑SAM和聚芳胺空穴选择性接触的PSC相比，基于N719 SAM的PSC也表现出了优异稳定性，在1000小时的连续的光和热应力测试下保持了约90%的初始PCE。
2) ITO/N719/钙钛矿堆叠的坚固性归因于其低界面陷阱密度、紫外线弹性和强粘附能力。这些发现使染料SAM成为提高下一代光伏性能的有效替代品。
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参考文献：
Furkan H. Isikgor et.al Self-Assembled Monolayer Dyes for Contact-Passivated and Stable Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202402630
https://doi.org/10.1002/aenm.202402630
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