近期，中国科学院合肥物资科学研究院研究员潘旭团队于反式钙钛矿太阳电池传输层优化方面取患上主要进展，实现了太阳电池器件效率与不变性的两重冲破。相干结果发表在《天然-质料》。
钙钛矿太阳电池的效率已经迫近27%年夜关，成为新一代光伏技能的研究热门。此前，潘旭研究团队经由过程均质化钙钛矿接收层中的阳离子漫衍，为优化接收层提供了新思绪。
于钙钛矿太阳电池的器件布局中，除了焦点的钙钛矿接收层外，其双侧的半导体功效传输层对于电荷分散与输运起着要害支撑作用，直接影响器件的总体机能。此中，苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）是当前广泛运用的电子传输层质料，然而该质料于光照、高温等典型情况应力作用下，易发生环加成反映并形成二聚体。这一变化不仅会致使质料电荷迁徙率显著降落、能带布局受到粉碎，进而拉低器件光电转换效率，还有会进一步诱发器件不变性衰减，成为制约钙钛矿太阳电池实用化进程的主要瓶颈。
为此，研究团队经由过程阐发PCBM份子于钙钛矿差别外貌终真个重叠举动，发明PCBM的异质化取向是致使其天生二聚体的重要缘故原由之一，进而设计了PCB三木SEO-M先驱体添加剂2,3,5,6 -四氟-4-碘苯甲酸（FIBA）。经由过程与PCBM份子的多相干作用，指导其于钙钛矿外貌有序重叠，均质化其取向，从而按捺环加成反映所必需的反映位点拓扑对于齐，按捺二聚体的天生。
研究职员先容，该要领制备的太阳电池实现了26.6%的试验室级器件效率、25.3%的单位面积器件效率及21.3%的年夜面积组件效率。此外，所修筑的器件，于工况下的不变性一样获得显著晋升，于高温、高湿、连续光照的苛刻前提下，不变运行2000小时后仍能连结85%以上的初始机能。该事情为钙钛矿太阳电池的提效增稳提供了可行的解决方案。
相干论文信息：https://www.nature.com/articles/s41563-025-02368-7
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