近日,有机光电课题组郭鹍鹏教授团队&陕西师范大学新能源高等研究所刘治科教授团队在提升钙钛矿太阳能电池界面的研究成果发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上(一区TOP期刊,影响因子19.924)。该工作通过铰链型富氟络合物实现了效率为24.64%的无MA钙钛矿太阳能电池、VOC为1.19V的研究成果。其中,钴(II)六氟-2,4-戊二酮(CoFAc)作为一种铰链型富氟络合物,被引入到FACsPbI3薄膜的表面,以解决钙钛矿/Spiro-OMeTAD的界面缺陷问题。
CoFAc修饰界面过程及其修饰的钙钛矿太阳能电池性能
CoFAc通过与 HC(NH2)2+(FA+)建立强大的氢键以及与钙钛矿薄膜中的Pb2+建立离子键来钝化有机阳离子和卤化物阴离子空位;同时,CoFAc通过与Spiro-OMeTAD相互作用,充当连接环节以增强界面处空穴传输动力学。最终,采用 CoFAc进行界面修饰的FACsPbI3钙钛矿太阳能电池显示出24.64%的优异效率和1.191 V的超高开路电压,这是所有报道的电子传输层以TiO2为基底的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的纪录开路电压,24.64%的效率也与FACsPbI3体系钙钛矿太阳能电池的纪录效率几乎持平。CoFAc修饰的器件表现出出色的长期稳定性,在没有任何封装的情况下暴露于环境大气1500小时后依旧可以保持其初始效率的95%。
论文题目为“24.64%-Efficiency MA-Free Perovskite Solar Cell with VOC of 1.19 V Enabled by a Hinge-Type Fluorine-Rich Complex”。论文第一作者是新材料界面科学与工程教育部重点实验室硕士研究生李芷君,论文通讯作者为新材料界面科学与工程教育部重点实验室郭鹍鹏教授、陕西师范大学博士后段玉伟、和刘治科教授。
全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202212606