钙钛矿与有机光伏 （OPV） 串联用于双结时，效率潜力超过 40%。然而，仍有改进的空间，例如更好的电流匹配、更高的填充因子以及更低的顶部钙钛矿电池中的电压和填充因子损耗。
在这里，悉尼大学Md Arafat Mahmud和Anita W. Y. Ho-Baillie等人通过利用一种新型卤代多环芳烃化合物 1-萘基氯化铵 （NA─Cl） 解决了与顶部钙钛矿电池相关的问题，该化合物对空穴选择性层 （HSL） 的表面改性和 HSL/钙钛矿界面的钝化起着双重作用。X 射线光电子能谱和密度泛函理论计算结果表明，NA─Cl 保留了 HSL 的自组装特性，同时表现出高偶极矩和极化率。这在 HSL/钙钛矿界面处感应出表面偶极子，将空穴提取的能量屏障降低了 210 meV，从而提高了器件的电压输出和填充因子。
当在高带隙 （1.78 eV） 钙钛矿太阳能电池中实施时，这种方案在报道的 1.78 eV 钙钛矿电池中产生了 19.7% 的可观效率和 85.4% 的最高填充因子。我们还实现了 23% 的电池高效单片钙钛矿-OPV 串联，令人印象深刻的 84% 填充因子，这是迄今为止报道的钙钛矿-OPV串联电池的最高水平。
M. A. Mahmud, J. Zheng, J.-F. Chang, G. Wang, C. Liao, M. H. Rahman, W. B. Tarique, S. Tang, J. Bing, C. G. Bailey, Z. Li, L. Yang, N. Novikova, T. L. Leung, H. Chen, J. Yi, R. Tao, M. Jankovec, S. P. Bremner, J. Cairney, A. Uddin, H. T. Nguyen, T. Smith, C.-C. Chueh, A. W. Y. Ho-Baillie, Halogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbon for Hole Selective Layer/Perovskite Interface Modification and Passivation for Efficient Perovskite-Organic Tandem Solar Cells with Record Fill Factor. Adv. Energy Mater. 2024, 2400691.
https://doi.org/10.1002/aenm.202400691
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