近日，我校材化學(xué)院王疆瑛教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合馬廷麗教授在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。相關(guān)成果以“Interfacial Energy Level Alignment and Defect Passivation by Using a Multifunctional Molecular for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Advanced Functional Materials (中科院一區(qū)top, IF=19)上。第一通訊單位為中國計(jì)量大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院，第一兼通訊作者為青年教師葉永春。

二氧化錫（SnO2）是目前鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中使用最為廣泛的電子傳輸層（ETL）。然而，ETL和鈣鈦礦之間的界面分布著大量的缺陷，從而降低了PSCs的性能。該研究通過將2，5-二氯對苯二甲酸（DCPPA）摻入SnO2和鈣鈦礦層之間的界面來構(gòu)建分子橋接層，以實(shí)現(xiàn)更好的能級排列和優(yōu)異的界面接觸。多功能分子橋接層不僅可以鈍化Sn懸空鍵和氧空位，提高SnO2的導(dǎo)電性和電子提取率，而且還可以與未配位鉛離子產(chǎn)生強(qiáng)相互作用，調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體生長和減少缺陷輔助的非輻射復(fù)合。最終，對于活性面積為0.15 cm2器件和17.52 cm2模組，DCPPA改性的PSC分別實(shí)現(xiàn)了23.25%和20.23%的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）。此外，基于DCPPA改性的鈣鈦礦薄膜和PSCs顯示出優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。在環(huán)境氛圍下1000小時后，未封裝的目標(biāo)器件可以保持超過90%的初始PCE。

https://doi.org/10.1002/adfm.202310136