【光伏】吉林大学Nano Energy：超过开压！自下而上双层钝化平面钙钛矿电池！

钙钛矿与电子传输层（ETL）之间的界面缺陷和能垒严重阻碍了钙钛矿太阳能电池（PSC）效率和稳定性的进一步提高。因此，迫切需要开发多功能界面调制器来管理钙钛矿和 ETL 之间的界面。

吉林大学Yanjie Wu, Biao Dong以及Hongwei Song等人 开发了一种多功能自下而上的双层界面调制策略，即 2,2’-[[12,13-Bis(2-丁基辛基)-12,13-dihydro-3,9-dinonylbisthieno[2 ’’,3’’:4’,5’]噻吩并[2’,3’:4,5]吡咯并[3,2-e:2’,3’-g][2,1,3]苯并噻二唑-在 SnO ₂ /钙钛矿界面可实现PSC的高效率和出色的稳定性。 

BTP-eC9可有效防止FTO与钙钛矿的有害接触，通过格式化级联能级结构构建两条电子传输路径，消除载流子复合概率，改善界面载流子转移。化学上，BTP-eC9不仅可以钝化未配位的Sn离子，表现出高电导率和大的光生载流子传输效率，而且可以通过自下而上的钝化过程有效钝化底层钙钛矿缺陷，提高成核和结晶动力学。

钙钛矿薄膜。基于上述高效协同作用，两步法在没有任何封装的情况下，获得了高达 23.10% 的功率转换效率 (PCE)，并且在环境大气中 8000 小时后保留了其原始 PCE 的 90%。

此外，通过一步法获得了23.75%的冠军 PCE，具有1.25 V 的超高开路电压（VOC），该 VOC 是带隙约为1.60 eV 的钙钛矿薄膜的最高值，表明这一战略的有效性和普遍性。该研究指导了ETL的设计方法，以通过界面工程提高PSC的PCE。

参考文献

BinLiu, et al. Simultaneous Bottom-Up Double-layer Synergistic Optimization by Multifunctional Fused-Ring Acceptor with Electron-Deficient Core for Stable Planar Perovskite Solar Cells with Approaching 24% Efficiency, Nano Energy, 2022

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107368

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285522004463#!

同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM

原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR

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