自组装单分子层(SAM)空穴传输材料的广泛应用推动了倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能的快速发展。
然而,实现用于空穴传输的高度有序SAM的难度以及SAM与钙钛矿层之间较弱的结合强度,不仅导致底部界面存在缺陷,还降低了与大面积器件制造的兼容性。
基于此,2025年3月24日,上海交通大学王言博、韩礼元,上海大学吴天昊等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Synergistic Improvement of Structural Ordering and Interface Binding of Hole Transport Monolayer for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells》的研究论文。
在本工作中,作者展示了一种带有二酰胺端基的共组装分子,该分子能够与流行的基于咔唑的SAM形成超分子相互作用以调节其结构有序性,并且能够与钙钛矿Pb-I框架协同增强化学键合,从而实现高效且长期稳定的倒置PSCs。
因此,目标共组装SAM为小面积器件带来了25.3%(认证25.0%)的最高光电转换效率(PCE),并且通过在1.02 cm²的器件中实现高度可重复的性能,证明了其与大面积制造的良好兼容性。
封装后的器件表现出良好的稳定性,在85°C下老化1500小时后保持初始PCE的92.8%,以及在65°C下进行1500小时的最大功率点(MPP)跟踪后保持初始PCE的91.2%。
Synergistic Improvement of Structural Ordering and Interface Binding of Hole Transport Monolayer for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells,Adv. Energy Mater.,2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500572