浙大宁波理工学院刘洋团队最新Angew:通过N型半导体顶部界面改性提高倒置钙钛矿太阳能电池和模块的效率和稳定性

文摘   2024-11-10 22:09   瑞士  

钙钛矿与电子传输层 (ETL) 之间的界面改性对于实现高性能倒置钙钛矿光伏 (i-PPV) 起着至关重要的作用。基于此,浙大宁波理工学院刘洋团队将非富勒烯受体 (NFA),称为 Y6-BO 和 Y7-BO,用于改性 i-PPV 中的钙钛矿/ETL界面,相关成果于2024年11月8日发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。非极性溶剂可溶性 NFA 可以有效钝化表面缺陷,而不会损坏底层钙钛矿膜的结构。此外,由 NFA 改性引起的改进的 PCBM ETL 显著加速了电子提取。因此,与传统 PI 分子相比,Y6-BO 和 Y7-BO 都表现出更有效的界面改性效果。用 Y7-BO 改性的倒置钙钛矿太阳能电池 (i-PSC) 的功率转换效率 (PCE) 达到 25.82%。此外,采用非极性溶剂和 Y7-BO 分子的优异半导体特性还使有效面积分别为 50 cm2、400 cm2 和 1160 cm2 的钙钛矿太阳能电池组件 (i-PSM) 分别实现了创纪录的 23.05%、22.32% 和 21.1%(经认证的 PCE)的效率,使其成为文献中报道的最佳 PCE。重要的是,钙钛矿和 PCBM 层之间界面机械强度的增强可显著改善电池的环境和操作稳定性。用 Y7-BO 改性的电池在最大功率点老化 1522 小时后仍保持初始效率的 94.4%。

论文信息:Yang liu, Qiuju Liu, Lei Ding, Jianfei Fu, Bolin Zheng, Dongsheng Yu, Hua Bai, Qingyong Tian, Bin Fan, Yanfeng Liu, Shuping Pang, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202416390.

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