優(yōu)化鈣鈦礦薄膜的界面電荷陷阱對(duì)減少非輻射復(fù)合、提升器件光電性能至關(guān)重要。
本文華僑大學(xué)吳季懷、蘭章和南方科技大學(xué)郭旭崗等人設(shè)計(jì)了一系列具有不同活性位點(diǎn)和空間構(gòu)型的小分子，用于調(diào)控鈣鈦礦界面的深能級(jí)缺陷。其中，含四個(gè)對(duì)稱溴原子的2,3,5,6-四溴-N1,N4-雙(2-辛基十二烷基)對(duì)苯二甲酰胺（PA-4Br）展現(xiàn)出最優(yōu)的空間排布，可高效消除界面缺陷。實(shí)驗(yàn)與理論研究表明，PA-4Br中的酰胺基團(tuán)和溴原子與未配位Pb2?協(xié)同作用，不僅能有效鈍化缺陷、抑制非輻射復(fù)合，還可優(yōu)化界面能級(jí)排列并提升電荷轉(zhuǎn)移效率。
最終，基于PA-4Br的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了25.50%的冠軍效率（填充因子84.22%），并具有出色的最大功率點(diǎn)（MPP）追蹤穩(wěn)定性。
文章亮點(diǎn)總結(jié)
創(chuàng)新分子設(shè)計(jì)：提出對(duì)稱性小分子PA-4Br，通過(guò)酰胺基團(tuán)和溴原子的多活性位點(diǎn)協(xié)同作用，顯著增強(qiáng)與未配位Pb2?的結(jié)合能（吸附能達(dá)-0.688 eV），實(shí)現(xiàn)高效界面缺陷鈍化。
性能突破：PA-4Br修飾的器件效率達(dá)25.50%（填充因子84.22%），且滯后效應(yīng)極低（滯后指數(shù)0.018），非輻射電壓損失減少至60 mV，遠(yuǎn)超未修飾器件（23.2%）。
穩(wěn)定性提升：未封裝器件在25–30°C、30–40%濕度下960小時(shí)保持92.8%初始效率，在氮?dú)猸h(huán)境中連續(xù)光照1200小時(shí)仍保持90%性能，歸因于PA-4Br的疏水性和化學(xué)鍵合穩(wěn)定作用。
W. Li, Y. Li, D. Wang, W. Pan, S. Wei, J. Wu, X. Guo, Z. Lan, Interface Regulation via Tailored Multifunctional Small Molecule toward Efficient Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2025, 2424613.
https://doi.org/10.1002/adfm.202424613
學(xué)術(shù)交流QQ群
知光谷光伏器件學(xué)術(shù)QQ群：641345719
鈣鈦礦產(chǎn)教融合交流@知光谷（微信群）：需添加編輯微信
為加強(qiáng)科研合作，我們?yōu)楹?nèi)外科研人員專門開通了鈣鈦礦科創(chuàng)合作專業(yè)科研交流微信群。加微信群方式：添加編輯微信pvalley2024、pvalley2019，備注：姓名-單位-研究方向（無(wú)備注請(qǐng)恕不通過(guò)），由編輯審核后邀請(qǐng)入群。
熱門跟貼