中山大学吴武强团队最新Angew:卤素自由基激活钙钛矿-基底埋置异质界面实现无空穴传输层锡基太阳能电池效率超过14%

文摘   2024-11-20 20:34   瑞士  
Sn基钙钛矿已成为最有前途的环保光伏材料之一。然而,Sn基钙钛矿太阳能电池(PSC)的低成本生产和稳定运行仍然受到昂贵的空穴传输层(HTL)和未优化的界面载流子动力学的限制。基于此,中山大学吴武强团队创新地开发了一种卤素自由基化学桥接策略,该策略能够去除HTL并优化钙钛矿-基底异质界面,以构建高性能,简化的Sn基PSC,相关成果于2024年11月18日发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。通过高活性氯自由基对ITO电极进行改性可以有效缓解表面氧空位,改变化学组成,并有利地将ITO表面的功函数下移至接近钙钛矿的价带。结果,界面能垒降低了0.20 eV,并且优化了ITO /钙钛矿异质界面处的载流子动力学。令人鼓舞的是,无 HTL 的锡基 PSC 的效率从 6.79% 提高到 14.20%,代表了无 HTL 情况下锡钙钛矿光伏器件的创纪录性能。值得注意的是,目标器件在 2000 小时内表现出增强的稳定性。Cl-RCB 策略也适用于构建基于 Pb 和混合 Sn-Pb 无 HTL 的 PSC,效率分别达到 22.27% 和 21.13%,均代表了无载流子传输层 PSC 的先进器件性能
论文信息:Gengling Liu, Xianyuan Jiang, Yaorong He, Chun-Hsiao Kuan, Guo Yang, Wenhuai Feng, Xi Chen, Wu-Qiang Wu, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202419183.
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