自组装,最新Nature!
高分子科学前沿
2026-07-03 07:26
文章摘要
钙钛矿太阳能电池的空穴传输层自组装分子(SAMs)在传统旋涂工艺中面临覆盖不均和锚定不牢的问题,严重制约了器件效率与稳定性。华南理工大学团队开发了一种电沉积自组装分子技术,通过电位循环促进分子在ITO表面的重排与锚定,形成均匀致密的功能层,并利用电化学氧化偶联引入定制化官能团(如氰基、吡啶基、金刚烷基)。该技术显著提升了界面覆盖均匀性和键合强度,优化了钙钛矿薄膜的形貌、结晶度和光学性质。基于此策略,实验室小面积器件实现了26.8%的光电转换效率(认证26.4%),有效面积65平方厘米的组件效率达21.3%(认证20.9%),并在严苛老化测试(85°C/50%湿度暗态存储1000小时、65°C连续最大功率点追踪2500小时)中保持97%和96%的初始效率。研究证实,电沉积技术能同时解决SAM的覆盖均匀性、锚定牢固度和功能集成性难题,为钙钛矿光伏的大面积制备和商业化应用提供了新路径。结论表明,该工艺兼容性强,具备向工业级组件拓展的潜力。
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