老虎机

当前位置: 老虎机  >  科学研究  >  科研动态  >  正文

内蒙古师范大学刘海瑞、河南大学唐颖&李萌最新Angew:一种用于构建倒置钙钛矿太阳能电池高效空穴传输路径的π共轭分子桥策略

发布时间:2025-09-08新闻来源: 浏览次数:

金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)受限于效率不足和长期稳定性差的问题。在反式PSCs中,自组装单分子层(SAMs)因其良好的能级对齐效果被广泛用作空穴选择层(HSLs)。然而,传统SAMs分子间作用力弱,极易导致薄膜聚集、界面接触差和严重的非辐射复合。 鉴于此,内蒙古师范大学刘海瑞、河南大学唐颖和李萌等人在期刊《Angewandte Chemie》上发文“A π-Conjugated Molecular Bridge Strategy for Constructing Efficient Hole Transport Pathways in Inverted Perovskite Solar Cells”,本文设计了一种多功能π-共轭分子2TPA-SP,其以螺芴为桥接骨架,能与咔唑类SAMs形成强π–π堆叠,增强薄膜致密性和界面覆盖。分子中的甲氧基可与未配位的Pb²⁺配位,有效钝化界面缺陷;三苯胺单元则提升空穴提取与传输能力。 基于2TPA-SP的器件实现了26.45%的光电转换效率(PCE),并在AM 1.5G光照下连续运行1000小时后仍保持93.6%的初始效率。此外,10 cm × 10 cm迷你组件也实现了22.26%的高效率,显示出该策略的可扩展性与实际应用潜力。

创新点

1、π-共轭分子桥接策略:通过2TPA-SP分子与SAMs形成强π–π堆叠,提升空穴传输层(HTL)的致密性、均匀性和界面接触。

2、多功能界面调控:甲氧基与Pb²⁺配位钝化缺陷,三苯胺单元增强空穴提取,同时缓解钙钛矿薄膜残余应力,提升结晶质量。

3、高性能器件:器件效率达26.45%,1000小时光照后仍保持93.6%效率,10 cm × 10 cm组件效率达22.26%,具备良好的规模化应用前景。

未来与展望

1、优化HTL层性能并配合界面调控实现了效率的提升,这种策略是在效率提升方面较为普适和借鉴意义。

2、优异的稳定性为其在工业化方面奠定了坚实的基础,也为后续商业化应用提供了理论基础。

原文链接:

//doi.org/10.1002/anie.202514640

关闭