南京大学AM:具有双界面相互作用的聚合物空穴传输层实现25%效率的刮涂钙钛矿太阳能电池

文摘   2024-11-17 07:55   福建  

自组装单分子层(SAM)孔传输层,由锚定基团、间隔基团和末端基团组成,在倒置结构钙钛矿太阳能电池(PSCs)的发展中发挥了重要作用。然而,SAMs中疏水性末端基团与钙钛矿层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,南京大学陈尚尚等人开发了两种新型孔传输层(命名为DBPP和Poly-DBPP),其结构中包含中心对称的双膦酸基团。与传统的SAM孔传输层不同,DBPP和Poly-DBPP中的双膦酸基团可以同时与底层导电基底和钙钛矿层发生相互作用,改善表面润湿性并抑制界面复合现象。此外,与小分子DBPP相比,Poly-DBPP表现出更高的导电性和优异的均匀性。这使得基于刀刮涂层的钙钛矿太阳能电池(PSCs)实现了25.1%的卓越功率转换效率,大面积模块则达到22.0%。

此外,基于Poly-DBPP的PSCs在光照浸泡1600小时后,仍能保持92%的初始光电转换效率,展现出令人印象深刻的操作稳定性。这项工作为设计多功能孔传输层提供了一个有前景的策略,为高效且稳定的钙钛矿太阳能电池的研究和应用铺平了道路。

F. Wang, T. Liu, Y. Liu, Y. Zhou, X. Dong, Y. Zhang, X. Shi, Y. Dou, Z. Ren, L. Wang, Y. Zhao, S. Luo, X. Hu, X. Peng, C. Bao, W. Wang, J. Wang, W. Hu, S. Chen, A Polymeric Hole Transporter with Dual-Interfacial Interactions Enables 25%-Efficiency Blade-Coated Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2024, 2412059. 

https://doi.org/10.1002/adma.202412059



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