HZB、那不勒斯费德里科二世大学(University of Naples Federico II)、考纳斯理工大学(Kaunas University of Technology)、柏林洪堡大学(Humboldt University of Berlin)和意大利理工学院(Italian Institute of Technology，IIT)的研究人员最近成功地减少了锡基钙钛矿太阳能电池下接触层的损耗。该团队确定了自组装成分子层的化合物，该分子层与锡基钙钛矿的晶格结构非常契合。在这种单层上，可以生长出具有优异光电质量的锡基钙钛矿，从而提高了太阳能电池的性能。
吩噻嗪的自组装单层能够形成具有良好光电质量的钙钛矿薄膜，并最大限度地减少复合损失。图片来源：HZB
锡基钙钛矿太阳能电池是无铅的，可能比铅基钙钛矿太阳能电池更稳定。由于其特殊的电光特性，特别适合叠层和三重太阳能电池。尽管如此，锡基钙钛矿太阳能电池仍需赶上铅基钙钛矿的高效率。
在目前的锡基钙钛矿太阳能电池中，低接触层是使用 PEDOT:PSS。这不仅是一个繁琐的过程，还会导致损失，然而，在铅基钙钛矿中，PEDOT:PSS层可以用一种更好的解决方案来取代：自组织单层(SAMs)，这甚至带来了新的效率记录。
到目前为止，在锡基钙钛矿中使用基于MeO-2PACz化合物的SAMs实验结果比PEDOT：PSS结果差。尽管如此，首席研究员ArtemMusiienko博士坚信 SAMs也可以在锡基钙钛矿中提供优势。他在合作伙伴的帮助下，该团队分析了使用 MeO-2PACz 作为锡基钙钛矿接触层的潜在问题。密度泛函理论计算表明，所得界面与相邻的钙钛矿晶格没有很好地对齐，导致了巨大的损失。
因此，该团队寻求替代的自组装单层(SAMs)分子，以实现更好的拟合。他们发现了吩噻嗪，一种含硫官能团，缩写为 Th-2EPT。立陶宛考纳斯理工大学的TadasMalinauskas博士和 Mantas Marčinskas博士合成了这种新化合物。与PEDOT相比，Th-2EPT能够形成具有相当结晶度的钙钛矿薄膜，尽管晶粒较小。采用 Th-2EPT 制成的 SAMs锡基钙钛矿太阳能电池优于采用 PEDOT:PSS或 MeO-2PACz 制成的对照电池。Th-2EPT 产生了非常好的界面，可最大限度地减少复合损耗。
“我们已经证明，通过有针对性和合理的分子设计，锡基钙钛矿光伏电池的性能可以显着提高”，Musiienko博士说。
采用Th-2EPT的新型锡钙钛矿太阳能电池的效率达到8.2%。这些结果为锡钙钛矿界面的进一步改进奠定了基础，为纯锡基钙钛矿串联太阳能电池的发展铺平了道路。“我们证明，更高的性能源于在新型 SAMs上生长的钙钛矿出色的光电质量”，该论文的第一作者之一 Valerio Stacchini说。
(消息来源：perovskite-info.com, Advanced Energy Materials, www.helmholtz-berlin.de)
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/8/50005752.html
