復(fù)旦大學(xué)AEL：錫基鈣鈦礦太陽能電池的頂界面非富勒烯修飾：解析Y6受體的多功能作用

錫鹵鈣鈦礦太陽能電池（Sn-PSCs）因界面復(fù)合嚴重和Sn2?易氧化等問題，其效率與穩(wěn)定性長期受限。

本研究復(fù)旦大學(xué)梁子騏等人通過反溶劑法，在p-i-n結(jié)構(gòu)Sn-PSCs的頂界面引入基準非富勒烯受體Y6。Y6通過其C=O與C≡N基團與Sn2?配位，鈍化缺陷并抑制氧化；其疏水性賦予界面自封裝能力，增強耐濕性。此外，Y6的n型屬性降低了本征p型錫鈣鈦礦表面的空穴濃度，形成交錯能帶對齊，促進電子提取并抑制界面復(fù)合。值得注意的是，反溶劑法使Y6參與錫鈣鈦礦結(jié)晶過程，并避免了Y6自身光吸收可能引起的載流子復(fù)合問題。

這種頂界面非富勒烯修飾協(xié)同作用使器件效率提升約20%，最高效率達15.24%；未封裝器件在氬氣氣氛中存放1000小時后，仍保持90%以上的初始效率

研究亮點

1. 多功能Y6分子協(xié)同修飾：Y6通過C=O/C≡N與Sn2?配位鈍化缺陷，其n型特性調(diào)節(jié)表面能帶、促進電子提取，疏水性則實現(xiàn)自封裝，增強濕度穩(wěn)定性。

2. 反溶劑法實現(xiàn)“結(jié)晶-修飾”同步：Y6在反溶劑中與濕膜前驅(qū)體相互作用，參與結(jié)晶過程，提升薄膜質(zhì)量、減少孔洞、增強取向，并獲得更大晶粒。

3. 高效率與高穩(wěn)定性兼得：優(yōu)化后的Sn-PSCs效率達15.24%，為當前領(lǐng)先水平；未封裝器件在氬氣中存放1000小時效率保持>90%，在60%濕度環(huán)境中運行1200秒仍保持80%效率，穩(wěn)定性顯著提升。

Top-Interface Nonfullerene Modification of Tin-Based Perovskite Solar Cells: Discerning Multifaceted Functions of Y6 Acceptor

Jiakun Wu, Yuanchen Ma, Zhiyuan Wu, and Ziqi Liang

ACS Energy Letters 0, 0, pp

DOI: 10.1021/acsenergylett.5c03634

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c03634

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