在科研领域,随着钙钛矿太阳能电池(PSC)的不断深入研究,在提高太阳能电池器件效率的同时保证其稳定性是极其重要的工作。近期,上海交大的刘烽以及北京大学的朱瑞、南方科技大学何祝兵副教授联合马萨诸塞大学的Thomas P. Russell等团队,通过在研究器件中引入多功能界面层(MFIL)的方式,使得钙钛矿太阳能电池(PSC)器件效率大幅提高。
界面层(MFIL)有五点集成作用,其中包含了电子传输、防潮层、近红外光电流增强、陷阱钝化以及抑制离子迁移来增强器件的性能。Y6在有机太阳能电池中作为非富勒烯受体材料表现出了优异的性能,倒置钙钛矿太阳能电池中作为界面层MFIL用来替换的经典受体PCBM同样有出色的表现。
通过本工作制备的器件,在光、热和湿气等各种外部条件的刺激下,在不封装的环境中,光电转换效率达到了21.0%,稳定性长达1,700小时,器件性能显著提高。
除此之外,他们还系统研究了钙钛矿与MFIL界面上分子取向或钝化以及电荷载流子动力学,这些研究成果建立了新的分子取向、界面分子健、陷阱态密度、非辐射复合和器件性能之间的相关性,为设计高级中间层提供了更深刻的见识,使得中国科研学者在钙钛矿太阳能电池领域(PSC)的研究又迈出了新的一步。
原标题: Y6作为界面层MFIL替代PCBM显著提高钙钛矿太阳能电池效率达21%