电子提取分子(EWM)在提升钙钛矿太阳能电池 (PSC) 性能方面表现出显著的效果。然而,控制其积极属性的底层机制仍未得到充分了解。基于此,洛桑联邦理工学院Michael Grätzel&郑立凯团队通过比较在钙钛矿/空穴传输层(HTL)界面上使用的 2,2'-(2,5-环己二烯-1,4-二亚甲基) 双丙二腈 (TCNQ) 和 (2,3,5,6-四氟-2,5-环己二烯-1,4-二亚甲基) 双丙二腈 (F4TCNQ)对 EWM进行了全面研究,相关成果于2024年9月7日发表于Angewandte Chemie期刊。研究结果表明,EWM 同时增强了化学钝化、界面偶极效应以及钙钛矿与 HTL 的化学结合。值得注意的是,F4TCNQ 具有出色的吸电子特性,表现出更明显的影响。因此,用 F4TCNQ 改性的 PCS 实现了令人印象深刻的 25.21% 的功率转换效率 (PCE),同时表现出出色的长期稳定性。此外,基于 F4TCNQ 的大面积钙钛矿模块 (14.0 cm2) 的 PCE 达到 21.41%。这项工作阐明了 EWM 在 PSC 界面的多方面机制,提供了关键见解,为 EWM 的复杂设计和战略应用铺平了道路,从而推动了钙钛矿光伏技术的进步。
论文信息:Xiaoqing Jiang, Kaiwen Dong, Pingping Li, Likai Zheng, Bingqian Zhang, Yanfeng Yin, Guangyue Yang, Linqin Wang, Minhuan Wang, Suying Li, Lina Zhu, Shiyuan Niu, Shitao Yu, Shiwei Liu, Wenming Tian, Xin Guo, Mingyang Wei, Shaik M. Zakeeruddin, Licheng Sun, Shuping Pang, Michael Grätzel, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202414128.