自组装两亲性分子可实现高性能和坚固的3D钙钛矿太阳能电池

来源:钙钛矿材料和器件发布时间:2025-08-13 13:50:58

台湾国立台北科技大学(Taiwan's National Taipei University of Technology)、国立台湾大学(National Taiwan University)和淡江大学(Tamkang University)的研究人员将两亲性分子辛基三甲基溴化铵(OTAB)整合到三维(3D)三阳离子铅混合卤化物(CsFAMA)钙钛矿薄膜中,在钙钛矿表面形成自组装层。

两亲性分子OTAB在3D CsFAMA钙钛矿薄膜上形成自组装层,增强器件性能和长期稳定性。图片来源:Chemical Engineering Journal

这种改性通过形成界面偶极子显着增强了耐水性并提高了能带高度,通过阻断光生电子的扩散有效地减少了载流子反向复合。OTAB 还提高了表面光滑度、薄膜均匀性,并促进了表面晶体取向。此外,OTAB中的溴离子有效地钝化了缺陷,从而抑制了离子迁移并减轻了非辐射复合。

因此,基于 OTAB 的器件表现出卓越的性能,实现了 22.61% 的功率转换效率(PCE),短路电流密度(Jsc)为 25.36 mA/cm2,开路电压(Voc)为 1.10 V,填充因子(FF)为 81.36 %。


这些器件还表现出卓越的稳定性,在25°C的50%相对湿度下3312小时后保持了100%的初始光电转换效率(PCE),在氮气气氛,85 °C下1310小时和65 °C下2160小时后保持了80%的原始效率(T80寿命)。

(消息来源:perovskite-info.com, Chemical Engineering Journal)


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