华工严克友教授和港科大颜河教授Angew:抑制界面光降解实现高效稳定的全钙钛矿叠层太阳能电池

来源:ABX3卤化物钙钛矿发布时间:2025-05-28 10:05:26

摘要

宽带隙(WBG)子电池因薄膜缺陷广泛、界面退化和相分离等问题,存在较大的光电压损失和器件不稳定性。

在此,华南理工大学严克友教授团队和香港科技大学颜河教授团队通过引入聚(咔唑膦酸)的聚合物多齿锚定(PMDA)策略来设计底部界面并抑制相分离。多个重复膦酸基团在NiOx上形成的增强且均匀的锚定作用显著优化了底部界面,抑制了不利的界面反应,从而减轻了宽带隙钙钛矿的相分离。

结果表明,PMDA修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池(WBG PSCs)的功率转换效率(PCE)高于对照器件(19.84% vs 18.18%),同时具有更好的器件光稳定性(T80=1200小时 vs 500小时)。与窄带隙(NBG)钙钛矿太阳能电池结合后,PMDA修饰的叠层太阳能电池的功率转换效率高达28.51%,且器件工作光稳定性超过700小时(T80)。

2、图文介绍

3、小结

总之,作者通过引入了聚合物多齿锚定策略,旨在对底部界面进行工程设计并抑制相分离。多个重复的膦酸基团在NiOx上增强并均匀锚定,显著抑制了不利的界面反应,减轻了宽带隙钙钛矿的相分离。因此,PMDA修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池(WBG PSCs)表现出优于对照器件的功率转换效率(PCE,19.84% vs 18.18%),并具有更好的光稳定性(T80=1200小时)。与窄带隙(NBG)钙钛矿太阳能电池结合后,PMDA修饰的叠层太阳能电池(PTSCs)实现了28.51%的功率转换效率,且器件光稳定性超过700小时(T80)。这项工作强调了底部界面工程对提升宽带隙钙钛矿及其叠层器件性能和耐久性的重要性。

相关研究成果2025年5月24日发表在Angewandte Chemie International Edition,文章标题为

Suppressing the Interface Photodegradation Towards Efficient and Stable All Perovskite Tandem Solar Cells.

论文的通讯作者是华南理工大学的严克友教授和香港科技大学颜河教授,第一作者是华南理工大学环境与能源学院博士研究生林卓佳和陈健伟。

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