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SnO2電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦薄膜及它們界面中的各種缺陷導致的非輻射複合損失極大地阻礙了柔性鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)性能和穩定性的進一步提高. 因此, 迫切需要開發有效的策略來解決這些問題.
近日, 華中科技大學楊君友教授和羅裕波教授等人在SCIENCE CHINA Materials發表研究論文, 將多功能材料磷酸乙醇胺(PE)添加到SnO2水溶膠中以抑制缺陷並製備高質量的ETL. 結果表明, 由於新共價鍵Sn–O–P的形成, PE的引入可以顯著減少Sn懸掛鍵的數量, 這有利於改善SnO2的電學特性和獲得緻密的SnO2薄膜. 同時, PE分子的氨基(NH2)基團可以與鈣鈦礦中未配位的Pb2+相互作用, 從而抑制SnO2/鈣鈦礦界面缺陷和改善鈣鈦礦薄膜質量.
相應地, 基於SnO2-PE複合ETL的柔性和剛性PSCs實現了優異的光電轉換效率, 分別為18.48%和21.61%. 此外, 基於SnO2-PE的柔性PSCs呈現出良好的彎曲耐久性, 在1000次彎曲循環後仍保留初始效率的90.6%.
文章信息
Yi, Z., Li, X., Xiao, B. et al. Large improvement of photovoltaic performance of flexible perovskite solar cells using a multifunctional phospho-ethanolamine-modified SnO2 layer. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-022-2147-x
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