自组装单层膜(SAM)在快速发展的反式钙钛矿太阳能电池中发挥着重要作用。人们广泛采用额外的金属氧化物或分子掺入来改善其在基底上的不完整和不均匀沉积,其中SAM和基底之间的潜在结合情况对于进一步优化至关重要但尚不清楚。鉴于此,2025年2月19日华东师范大学Sheng Fu&李晓冬&方俊锋于EES刊发通过引入-OH基团实现SAM均质沉积,从而实现钙钛矿太阳能电池的可扩展制造的研究成果,从理论角度比较了SAM和金属氧化物之间的键合类型,并得出结论,SAM优先通过与金属氧化物上的羟基(-OH) 反应形成-P-O-Sn的强化学键以进行固体吸附。进一步提出了一种简单但有效的策略,即通过过氧化氢(H2O2)/紫外浴接种-OH基团以增强和均质化SAM在基底上的沉积,从而产生优越的埋层界面接触和高质量的钙钛矿薄膜。综合以上优势,所制备的钙钛矿太阳能电池和大面积微型模组分别实现了26.19%、24.68%(1.21 cm2)和21.77%(13.8 cm2)的冠军效率。此外,大面积器件在经过1000小时的ISOS-L-3测试后仍能保持初始效率的90%以上。
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