丁建宁领衔!扬州大学李绿洲/王爱丽&东南大学李桂香Nature子刊 | 抗聚集自组装单分子层实现可规模化钙钛矿太阳能电池!
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2026-01-15 07:03
文章摘要
背景:钙钛矿太阳能电池是革命性光伏技术,其性能提升常依赖于自组装单分子层(SAMs)来降低界面能量损失,但SAMs在沉积时易发生聚集,形成不连续膜层,导致界面缺陷和电荷传输受阻,限制了器件性能与稳定性。研究目的:为解决SAMs的聚集问题,本研究提出一种表面活性剂辅助策略,引入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)来抑制SAM(2PACz)的聚集,旨在实现均匀致密的界面钝化,提升钙钛矿太阳能电池的性能和可扩展性。结论:理论计算与实验表明,CTAB通过非键静电作用促进2PACz均匀分散与锚固,形成高质量SAM,进而增强钙钛矿薄膜结晶性、降低陷阱态密度、提升空穴抽取效率。最终,p-i-n结构电池在小面积(0.072 cm²)实现26.20%的光电转换效率,22.96 cm²模组效率达22.34%,并展现出优异的长期稳定性(最大功率点跟踪800小时和65°C老化1000小时后分别保持初始效率的80%和90%以上),证实了该策略的有效性和可扩展性。
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