自组装单层 (SAM) 空穴传输体由锚定、间隔和端基组成,在倒置钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的发展中发挥了重要作用。然而,钙钛矿与 SAM 疏水端基之间的弱相互作用限制了表面润湿性和界面稳定性。为了解决这个问题,南京大学陈尚尚团队开发了两种具有中心对称双膦酸基团的新型空穴传输体(名为 DBPP 和 Poly-DBPP),相关成果于2024年11月14日发表于Advanced Materials期刊。与传统的 SAM 空穴传输体不同,DBPP 和 Poly-DBPP 中的双膦酸基团可以锚定到下面的导电基底上并同时与钙钛矿层相互作用,从而改善表面润湿性并抑制界面复合。此外,与小分子 DBPP 相比,Poly-DBPP 表现出更高的电导率和出色的均匀性。这意味着刀片涂层 PSC 的功率转换效率高达 25.1%,大面积模块的功率转换效率高达 22.0%。此外,基于 Poly-DBPP 的 PSC 表现出令人印象深刻的操作稳定性,在光照浸泡 1,600 小时后仍保留了其初始 PCE 的 92%。这项研究为设计多功能空穴传输器提供了一种有前途的策略,为高效稳定的 PSC 铺平了道路。
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