界面能级排列调节和载流子传输对钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的器件性能起着重要作用。基于此，华中科技大学杨君友&李鑫团队将定制的疏水金属有机骨架 (MOF)用作钙钛矿吸收层和空穴传输层 (HTL) 之间的界面层，相关成果发表于Advanced Functional Materials期刊。定制的 MOF 具有丰富的羧酸基团，能够与 Pb2+ 和有机阳离子结合，从而有效钝化界面缺陷并抑制非辐射复合。同时，MOF 界面层优化了钙钛矿和 HTL 之间的能级排列，进一步促进了载流子传输。具体而言，带隙为 1.63 eV 的基于 CsFAMA 的 PSC 在使用 MOF 改性后实现了 23.06% 的能量转换效率 (PCE)。此外，带隙为 1.55 eV 的 MOF 处理的 FA 基 PSC 实现了 24.81% 的显著 PCE，同时具有出色的 84.3% 填充因子和仅 0.386 V 的最小开路电压损失。此外，MOF 界面层的集成显著提高了 PSC 的湿度稳定性。在相对湿度 (RH) 为 40% 的环境条件下老化 2500 小时后，用 MOF 改性的未封装 CsFAMA PSC 仍保留了其初始效率的 91.2%。这项工作为具有不同带隙的 PSC 的商业化奠定了基础。
论文信息：B. Xiao, W. Zhang, Y. Xiong, Y. Huang, C. Huang, Y. Qian, G. Shen, A. Basit, Y. Luo, X. Li, J. Yang, Energy Level Alignment Regulation and Carrier Management in Perovskite Solar Cells with Various Bandgaps Using Tailored Metal-Organic Frameworks. Adv. Funct. Mater. 2024, 2417293. https://doi.org/10.1002/adfm.202417293
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