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原位聚合有机盐夹层助力可印刷介观钙钛矿太阳能电池性能提升
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月26日 来源:Small Methods 9.1
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为解决钙钛矿太阳能电池(PSCs)埋入界面稳定性难题,研究人员通过硫辛酸钠(ST)在TiO2电子传输层原位聚合,构建了具有机械增强与缺陷钝化功能的聚(ST)界面缓冲层。该创新使可印刷介观PSCs(p-MPSCs)转换效率突破20.33%,并在600小时最大功率点追踪后保持92%初始效率,为界面工程提供新策略。
在追求高效钙钛矿太阳能电池(PSCs)的道路上,稳定的埋入界面堪称"兵家必争之地"。这项研究玩了个化学魔术——让硫辛酸钠(ST)这种会自组装的有机盐,在温和条件下于介孔二氧化钛(TiO2)电子传输层内部上演"原地变身"。只见ST分子在TiO2内表面手拉手聚合,编织出纵横交错的聚(ST)网络,像给电池界面穿了件智能防弹衣。
这件"防弹衣"暗藏三重玄机:带负电的聚合物骨架通过静电作用牢牢锚定界面,柔性侧链像弹簧般吸收热应力,而羧酸根基团则化身"界面医生"精准修复缺陷。三管齐下,不仅把捣乱的非辐射复合过程按在地上摩擦,还让可印刷介观PSCs(p-MPSCs)创下20.33%的转换效率新纪录。更惊艳的是,经历600小时最大功率点追踪的"马拉松测试"后,这些电池依然保持着92%以上的初始性能,堪称界面工程界的"六边形战士"。
研究团队还揭秘了性能提升的"分子密码":水分子在聚合过程中扮演"催化剂"角色,而有机盐特性赋予界面超凡的热稳定性。这项技术为开发兼具高效率与高可靠性的印刷型光伏器件打开了新思路,或将加速钙钛矿太阳能电池的商业化进程。
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