南方科技大学程春&香港理工大学李刚/任志偉团队最新NC:共同吸附的自组装单层可实现高性能钙钛矿和有机太阳电池

文摘   2024-09-01 21:51   瑞士  

通过显着最大程度地减少界面能量损失,自组装的单层(SAM)已在实现高性能钙钛矿太阳能电池(PSC)和有机太阳能电池(OSC)方面已成为关键材料。在这项研究中,南方科技大学程春&香港理工大学李刚/任志偉/Ruijie Ma团队提出了一种新型的小分子,2-氯-5-(三氟甲基)异念珠酸(PyCA-3F)的共同吸附(CA)策略,并在2pacz和钙钛矿/有机层之间引入,相关成果与2024年9月1日发表于Nature Communications期刊。这种方法有效地减少了2PACZ的聚合,增强了表面平滑度并增加了修改后的SAM层的工作功能,从而为钙钛矿提供了有利的异源面扁平的埋入界面。结晶度的提高、最小化陷阱状态、增强的空穴提取能力和传输功能的改善,使PIN结构的PSC功率转化效率(PCE)超过25%(24.68%的认证值)采用CA策略的OSC基于PM1:PTQ10:M-BTP-PHC6光活性系统,实现了19.51%的PCE。值得注意的是,对于其他两个流行的OSC系统,也实现了普遍的改进。经过1000小时最大功率点跟踪后,封装的PSC和OSCS分别保留了其初始PCE的约90%和80%。这项工作引入了一种提高SAM性能的便捷,理性和有效的方法,并以有利的P-I-N设备结构实现了PSC和OSC的效率突破,并提高了操作稳定性。

论文信息:Li, D., Lian, Q., Du, T. et al. Co-adsorbed self-assembled monolayer enables high-performance perovskite and organic solar cells. Nat Commun 15, 7605 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51760-5

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