尽管C60通常作为反式钙钛矿太阳能电池中的电子传输层，但其分子特性导致界面结合力较弱，引发非理想的界面电子与机械性能退化。鉴于此，NREL朱凯课题组在期刊《Science》上发文“C60-based ionic salt electron shuttle for high-performance inverted perovskite solar modules”以C60为原料合成了一种离子盐——4-(1',5′-二氢-1'-甲基-2'H-[5,6]富勒烯-C60-Ih-[1,9-c]吡咯-2'-基)苯甲胺氯化物(CPMAC)，并将其作为电子传输介质应用于反式钙钛矿太阳能电池中。CPMA阳离子中的CH2-NH3+头部基团有效改善了电子传输层界面性能，其离子特性还增强了分子堆叠密度，使界面韧性较C60提升约3倍。采用CPMAC后，电池在65℃、1个太阳光强度下持续运行2,100小时后，功率转换效率达到约26%，且衰减率仅为~2%。对于迷你组件(四子电池结构，6平方厘米)，在55℃运行2,200小时后仍保持约23%的效率，衰减率不足9%。
原文链接：https://doi.org/10.1126/science.adv4701创新点
新型电子 shuttle 的开发论文合成了一种基于 C60 的离子盐 4-(1',5'-二氢-1'-甲基-2'H-[5,6]富勒烯-C60-1-[1,9-c]吡咯-2'-基)苯基甲烷铵氯化物(CPMAC)，并将其用作倒置钙钛矿太阳能电池(PSC)中的电子 shuttle。
界面性能显著提升CPMAC 的离子性质增强了其与钙钛矿之间的界面结合和填充，使得界面韧性提高了约三倍。
功率转换效率(PCE)提高使用 CPMAC 的 PSC 在 65°C 下经过 2,100 小时的单太阳光操作后，保持了约 26% 的 PCE，且退化率约为 2%
未来展望
进一步优化CPMAC的合成工艺：研究如何通过改进合成方法来提高CPMAC的纯度和产量，以降低生产成本并提高大规模生产的可行性。
探索不同类型的钙钛矿材料：研究CPMAC在不同类型钙钛矿材料(如全无机钙钛矿、多晶钙钛矿等)中的应用效果，以扩展其应用范围。
长期稳定性和耐候性测试：进行更长时间的户外测试，评估CPMAC在各种环境条件下的长期稳定性和耐候性。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202504/23/388421.html
