华南理工大学AEM:通过小分子桥接界面钝化构建稳定的钙钛矿

文摘   2025-01-08 07:55   福建  

钙钛矿太阳能电池(PSCs)中各层的界面对电荷传输和复合具有重要影响。特别是在p-i-n型PSCs中,钙钛矿层与空穴传输层(HTL)之间的界面显著影响HTL与钙钛矿的接触特性,从而阻碍了性能和稳定性的进一步提升。

本文中,华南理工大学於黄忠和王洪等人引入了一种小分子9-芴基甲氧基羰基氯(9-YT)作为p-i-n型PSCs的分子桥,增强了自组装分子(SAMs)与钙钛矿之间的相互作用。9-YT的共轭骨架通过π–π堆积反应与SAM分子(MeO-2PACz)相互作用。此外,9-YT还通过与钙钛矿的强相互作用改善了界面接触,其中9-YT中的羰基和氯原子与钙钛矿层中的未配位Pb²⁺发生相互作用。分子桥的引入显著增强了钙钛矿/空穴传输层界面的空穴提取,优化了能级对准,减轻了界面电荷复合,并钝化了钙钛矿中的未配位Pb²⁺和缺陷。

最终,处理过9-YT的器件实现了24.82%的光电转换效率(PCE)。同时,经过1200小时的长期稳定性测试后,PSCs仍能保持92.6%的原始PCE。

K. Wang, B. Yu, C. Lin, R. Yao, H. Yu, H. Wang, Constructing Stable Perovskite with Small Molecule Bridge Interface Passivation. Adv. Energy Mater. 2025, 2405571.
https://doi.org/10.1002/aenm.202405571


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