利用MXene界面粘合剂提高钙钛矿太阳能组件的机械稳定性和性能

《Small Methods》：Enhancing Mechanical Stability and Performance of Perovskite Solar Modules With MXene Interface Adhesives

双功能MXene界面修饰剂提升钙钛矿太阳能电池机械稳定性和效率。通过碘化物配位和π-π相互作用实现双重界面结合，有效缓解应力并增强附着力。冲击、剥离和弯曲测试显示显著机械性能提升，21.54cm2活性面积组件效率达22.51%，为实用化钙钛矿光伏提供新策略。

　　

摘要

钙钛矿太阳能电池模块具有天然的柔软界面机械性能，这使得它们比基于硅的器件更容易发生故障。钙钛矿吸收剂与π共轭空穴传输材料（HTMs）之间的晶格失配严重削弱了它们的附着力和稳定性，但这一现象目前研究还不够充分。本文合成了碘化物修饰的Ti₃C₂T_x MXene，并将其用作“桥梁”界面调节剂，以连接钙钛矿和π共轭的酞菁HTM。碘化物端基与表面Pb²⁺离子形成强相互作用，而π共轭的基面与酞菁发生π–π相互作用，从而实现了双重结合，增强了附着力并缓解了残余应力。通过自由落体冲击、胶带剥离和弯曲等机械测试证实，其机械性能得到了显著提升。这种双重相互作用还优化了钙钛矿/酞菁界面处的能级对齐；同时在HTM/电极界面引入导电性的Ti₃C₂T_x提高了电荷提取效率，使得面积为21.54平方厘米的钙钛矿模块实现了22.51%的转换效率——这是此类器件中报道的最高效率之一。这项工作展示了一种有效的界面策略，能够同时提升机械稳定性和性能，推动了钙钛矿光伏技术的实际应用。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。