分子玻璃界面工程技术实现了高效且稳定的倒置钙钛矿太阳能电池

《Energy Technology》：Molecular Glass Interface Engineering Enables Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells

　　

摘要

采用倒置结构（p–i–n）的钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单、温度要求低以及开路电压高等优点，但其热稳定性和湿气稳定性较差。本文介绍了一种可通过溶液处理制备的非晶态分子玻璃电子受体中间层，该中间层由两种氟蒽酰亚胺（FFI）衍生物和一种二酮吡咯并吡咯（DPP）类似物组成，能够同时提升MAPbI₃ p–i–n器件的效率和使用寿命。这些玻璃态薄膜利用强π–π堆叠结构、具有吸电子性质的三嗪和噻吩单元以及固有的疏水性，优化了与PCBM的能量级对齐，减少了离子迁移，并防止了水分侵入。添加FFI后，电池的功率转换效率（PCE）从14.6%提高到了15.5%，水接触角从77°增加到了108°。在85°C下进行连续的最大功率点跟踪测试时，经过FFI改性的电池在96小时后仍保持超过90%的初始PCE，而对照组电池在48小时内性能显著下降。X射线衍射和紫外-可见光谱（UV–Vis）测量结果证实了α相的稳定性，并且PbI₂的生成量极低。这种界面工程方法为开发高性能、耐用的钙钛矿光伏器件提供了一条可扩展的途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

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