埋底界面的优化对于实现高效率反式钙钛矿太阳能电池至关重要,因为它们在促进空穴传输和钝化埋底界面缺陷方面发挥着作用。虽然自组装单层(SAM)通常用于此目的,但单个SAM的固有局限性(例如固定的材料结构和能级)阻碍了它们在不同成分中的适应性和进一步提高效率。鉴于此,2024年11月30日南方科技大学王行柱&徐保民于EES刊发多功能能级可调空穴传输层用于多组分反式钙钛矿太阳能电池的研究成果,提出了一种有效的策略,即与具有不同偶极矩的SAM混合以调节能级和空穴传输特性,从而增强电荷传输特性并抑制埋底界面处的能量损失。通过理论模拟进一步研究了能级调制对器件性能的内在机制。最终,带隙为1.56 eV的小面积(0.736 cm2)反式钙钛矿太阳能电池实现了26.28%的最高功率转换效率(认证效率为25.80%),而大面积器件(1.1 cm2)的效率为24.65%。此外,能级可调的SAM材料适用于具有不同制备方法和带隙的各种钙钛矿太阳能电池,无溶剂(1.56 eV)的效率为 24.44%,宽带隙(1.85 eV)钙钛矿太阳能电池的效率为19.03%。值得注意的是,使用这些SAM材料的器件表现出优异的光稳定性,在最大功率点 (MPP)运行1000小时后仍能保持初始效率的95%以上。
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