AM:26.64%效率+1000小时98.5%稳定性!高效稳定的无预沉积空穴传输层倒置钙钛矿太阳能电池

来源:知光谷发布时间:2025-09-09 09:59:04

在无预沉积空穴传输层(HTL)的钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,利用自组装分子(SAMs)建立低阻钙钛矿/ITO接触对实现高效空穴传输至关重要。然而,埋底界面处的SAMs常因挤出过程中分布不均和分子聚集而导致显著能量损失。

本文福建农林大学蔡庆斌、华南师范大学黄毓岚和龙明珠等人提出一种分子杂化桥接策略,将新型小分子(2-氨基噻唑-4-基)乙酸(ATAA)与常用SAM分子DMAcPA共同引入钙钛矿前驱体中,协同优化埋底界面。组成分析表明,两种分子均能有效迁移至钙钛矿层底部,并通过锚定基团与ITO基底间的强配位形成良好取向的空穴选择性接触界面。ATAA的小分子尺寸和与DMAcPA的分子间相互作用,使其能均匀分散于大尺寸DMAcPA之间,促进致密分子排列,有效抑制聚集,提升空穴传输效率。

最终,采用该策略的倒置PSCs实现了26.64%的光电转换效率(认证效率26.34%),并在最大功率点连续光照1000小时后仍保持初始效率的98.5%。

文章亮点

提出分子杂化桥接策略:通过引入新型小分子ATAA与DMAcPA协同作用,有效抑制SAM分子聚集,实现埋底界面均匀覆盖与高效空穴传输。

实现高效率与高稳定性:倒置PSCs效率高达26.64%(认证26.34%),并在1000小时连续光照下保持98.5%的初始效率,显著提升器件稳定性。

多尺度界面优化:从分子排列、缺陷钝化到能级对齐全面优化,显著降低非辐射复合,提升载流子提取与传输效率。

Z. Nie, W. Meng, S. Peng, et al. “ Molecular Hybrid Bridging for Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells without a Pre-Deposited Hole Transporting Layer.” Adv. Mater. (2025): e10685.

https://doi.org/10.1002/adma.202510685


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