倒置钙钛矿太阳能电池

在镍氧化物上沉积自组装单分子层是实现高性能倒置钙钛矿太阳能电池的关键。然而，钙钛矿前驱体导致的SAMs溶解和再沉积会形成单分子层泄漏，引发钙钛矿降解并降低器件稳定性。本研究西北工业大学李炫华等人提出了一种新方法，通过插入还原剂三膦盐酸盐实现NiO与SAMs的强耦合，构建集成化的NiO-SAMs空穴传输层。文章亮点强耦合界面设计：TCEP通过还原Ni并形成配位键和氢键，将NiO与SAMs紧密结合，吸附能提升至-7.97eV，显著增强界面稳定性。

氟掺杂氧化锡玻璃是钙钛矿太阳能电池商业化中最具潜力的基底之一，但其粗糙表面导致空穴传输层覆盖不均匀的问题长期存在。该研究为FTO基p-i-nPSCs的高效、高稳定性及可重复制备提供了新思路。文章亮点总结互补型HTL设计：PTAA与SAM在FTO粗糙表面的分区覆盖，解决了单一材料无法均匀覆盖的难题，降低界面能量损失。卓越稳定性：未封装器件在持续1000小时光照老化测试后效率零衰减，为FTO基p-i-nPSCs的工业化提供了可靠方案。

倒置(p-i-n)钙钛矿太阳能电池(PerSCs)相较于传统(n-i-p)结构，有望克服传输层的吸湿性限制。然而，其性能和稳定性常受限于疏水性空穴传输层的润湿性差及钙钛矿中的非辐射复合问题。本研究宁夏师范学院魏娟娟、阎云，北京化工大学于润楠和谭占鳌等人采用新型π共轭有机碱金属离子盐(Phen-OX)作为界面修饰材料，其兼具疏水性配体骨架和亲水性碱金属离子基团，具有两亲性。通过Phen-OX修饰阳极界面，可显著改善聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)表面的润湿性，并提升钙钛矿薄膜质量。此外，Phen-OX中的菲咯啉单元能与钙钛矿中未配位的Pb²⁺缺陷配位，抑制非辐射复合。同时，Phen-OX还促进钙钛矿结晶，最终实现效率达25.50%的高性能器件，并显著提升稳定性。

深度精度Figure1展示了五种卤化聚苯乙烯衍生物的分子结构及其与钙钛矿前驱体的相互作用机制。图3深入分析了聚合物修饰对钙钛矿光电性能的改善。PL光谱显示PFS使荧光强度增强2.7倍，证实缺陷减少。长期老化XRD显示PFS样品720小时后仍无PbI峰。这些结果从多个维度证实了卤化聚合物在极端环境下的稳定作用。

本文针对无甲基铵CsxFA1-xPbI3钙钛矿太阳能电池中存在的结晶取向无序和埋底界面缺陷问题，创新性地设计了一种双功能氨基配体吗啉-4-甲脒盐酸盐，通过同时调控钙钛矿结晶取向和界面能级排列，实现了高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池及组件。图3F的PL强度动力学显示M4CH样品在第二阶段强度下降速率降低31%，证实其抑制随机取向晶粒生长的作用。Figure4详细阐明了M4CH对缺陷态与载流子动力学的调控作用。

基于NiOx空穴传输层的倒置p-i-n钙钛矿太阳能电池有望用于大规模太阳板生产;然而，与界面相关的能量损失和不稳定性限制了它们的性能。此外，科学家们成功地使用狭缝涂布将PMMA层应用到14平方厘米钙钛矿组件，PCE为19.19%，Voc为6.95V。这些发现凸显了通过超薄PMMA层进行界面工程在提高氧化镍基PSC的性能和稳定性方面的有效性，为其在量产大面积钙钛矿太阳能电池板中的应用铺平了道路。

上海交通大学的研究人员开发了一种新颖的低温顺序沉积方法，克服了倒置钙钛矿太阳能电池制造的关键限制。由此产生的具有改进表面的高质量钙钛矿薄膜可以加速电荷传输并增强器件的稳定性，有助于通过顺序沉积制造的含SAMs的倒置PSC实现最高的认证效率。LTSD策略证明了顺序沉积方法获得高效和稳定的反向PSC的可行性和潜力。科学家们认为，这项研究可以引起人们对顺序沉积方法的关注，并为分子设计提供新的机会，这将有助于PSC的商业化。

近年来，在空穴传输层(HTLs)，尤其是自组装单层(SAMs)的辅助下，倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)发展迅速。然而，目前器件性能强烈依赖于 HTL 厚度，其厚度需严格控制在 5 nm，若
(A) 不同厚度 P3CT 器件的 J-V 曲线及倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)的结构。(B) 不同厚度 P3CT-TBB 器件的 J-V 曲线。(C 和 D) 不同厚度 (C) P3CT 和 (D

p-i-n 钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的稳定性和极小的滞后效应，被视为缓解全球能源危机的一种极具潜力的解决方案。近年来，基于自组装单层(SAM)的 p-i-n PSCs 已展现出约
大面积器件重复性。n 型 SAM 研究：开发萘胺、富勒烯基 SAM，拓展至 n-i-p 电池。图文信息图 1. 自组装单层(SAM)分子结构及基于 SAM 的钙钛矿太阳能电池(PSCs)掩埋界面关键问题