由于吸光材料在诸如湿度,热量和光照等环境因素下的劣化,钙钛矿太阳能电池(PSC)的长期工作稳定性仍需要进一步提升。系统地阐明和消除此类降解途径对于该技术的商业化应用至关重要。卡拉马诺格鲁·穆罕默德大学Seckin Akin
等人引入了一种简单的方法,通过用聚(N,N'-双-4-丁基苯基-N,N'-联苯基)联苯胺(poly-TPD)分子处理各种钙钛矿表面,来减少钙钛矿和空穴传输层界面处的缺陷态水平。
主要内容:
1)该策略可显著抑制对应器件中的缺陷介导的非辐射复合,并通过钝化钙钛矿表面和晶界来防止降解剂(水汽等)渗入钙钛矿层内部。在抑制了非辐射复合,改善了界面空穴的提取之后,制备的 PSC的稳定效率超过21%(对照组的效率约为19.1%)。
2)此外,超疏水的poly-TPD钝化层可显著缓解水分渗透,在80%的高相对湿度下储存300小时后,其初始效率保持约91%。对应的器件在工作条件下800小时后仍保持其初始效率的94%(在60°C的连续光照下跟踪最大功率点)。除界面钝化功能外,本研究还评估并讨论了无掺杂剂的polyTPD的空穴选择性作用。
Erdi Akman et al. Poly(N,N′‐bis‐4‐butylphenyl‐N,N′‐bisphenyl)benzidine‐Based Interfacial Passivation Strategy Promoting Efficiency and Operational Stability of Perovskite Solar Cells in Regular Architecture, AM, 2020.
https://doi.org/10.1002/adma.202006087
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202006087