EPFL Nazeeruddin团队Angew：利用CuPc空穴传输层进行阴极界面工程，实现高效（21.4%）碳钙钛矿太阳电池

文摘 2025-01-18 21:32 瑞士

碳钙钛矿太阳能电池(C-PSC) 是一种很有前途的光伏技术，它解决了与商用Si 太阳能电池竞争所需的长期运行稳定性问题。然而，碳电极和钙钛矿之间的界面接触不良导致C-PSC 的性能与基于金属背电极的最先进的PSC 之间存在差距。在这项研究中，EPFL Nazeeruddin团队重新发现Cu (II) 酞菁 (CuPc)是一种有效的空穴传输材料 (HTM)，可与碳电极耦合，相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。特别是，基于计算研究和 VASP 计算，发现 CuPc 的四方结构可以通过N 和 Cu 原子分别与 Pb 和 I 原子有效地配位到钙钛矿层。通过系统地优化CuPc HTL 溶液的浓度，并筛选CuPc HTL 与两种碳电极（分别基于炭黑：石墨混合物和还原氧化石墨烯）的耦合，实现了21.4% 的最大功率转换效率。此外，电池在85°C 热老化下表现出令人满意的稳定性；超过 200 小时后 PCE 损失 20%，在环境条件下保质期老化20 天后 PCE 损失 1.3%（ISOS-D-1）。这些发现对于开发具有商业竞争力的C-PSC 很有价值，因为它们兼具高PCE 和稳定性。

论文信息：Zohreh Zaman, Hashem Shahroosvand, Sebastiano Bellani, Francesco Bonaccorso, Mohammad Kahaj Khaja Nazeeruddin, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202425191. https://doi.org/10.1002/anie.202425191

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