近日,有机光电课题组郭鹍鹏教授团队&华侨大学魏展画教授团队在提升钙钛矿太阳能电池稳定性的研究成果发表在国际知名期刊《Advanced Energy Materials》上(一区TOP期刊,影响因子29.698)。该工作通过卤化提升空穴传输材料与Pb2+的各向同性配位能力来有效减少界面缺陷,使钙钛矿层/空穴传输层界面得到强化,从而提高钙钛矿太阳能电池光照稳定性。
空穴传输材料增强与Pb2+的各向同性配位能力提升钙钛矿太阳能电池光照稳定性
模拟计算和实验表征发现,与不含卤素取代的空穴传输材料相比,在外围二苯胺基团上引入氟或氯的空穴传输材料由于增加了配位基团和配位位点,增强了空穴传输材料与钙钛矿表面Pb2+的各向同性配位能力。其中,引入氯的空穴传输材料mCl-SFXDA与无卤取代的空穴传输材料SFXDA以及含氟取代的空穴传输材料mF-SFXDA相比,不仅具有更合适的能级匹配、更高的导电率和疏水性,其与Pb2+的各向同性配位能力也最强。因此,mCl-SFXDA对钝化界面处Pb2+引起的缺陷效果最好。在不使用额外钝化夹层的条件下,以mCl-SFXDA制备的PSCs器件光电转换效率为22.14%,最小迟滞仅为0.07%,在最大功率点连续工作1000小时仍能保持初始效率的81%。这项工作指出了空穴传输材料与钙钛矿表面Pb2+的各向同性配位能力对于获得强化界面和提高钙钛矿太阳能电池的光照稳定性至关重要。
论文题目为“Halogenated Hole-transport Molecules with Enhanced Isotropic Coordination Capability Enable Improved Interface and Light Stability of Perovskite Solar Cells”。论文共同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张征(现为华南理工大学博士研究生)、王思静(现为华南理工大学科研助理)和华侨大学博士研究生沈莉娜,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、华侨大学谢立强副教授和魏展画教授。
全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202204362