Russell, 劉烽, 朱瑞&何祝兵: 新方法提高鈣鈦礦器件性能

在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）研究中，同時(shí)提高器件效率和穩(wěn)定性是最重要的問(wèn)題。馬薩諸塞大學(xué)Thomas P. Russell，上海交通大學(xué)的劉烽，北京大學(xué)朱瑞，南方科技大學(xué)的何祝兵等人在器件中引入了多功能界面層（MFIL）。
 MFIL集成作用包括：（1）電子傳輸，（2）防潮層，（3）近紅外光電流增強(qiáng)，（4）陷阱鈍化和（5）抑制離子遷移，以增強(qiáng)器件性能。篩選出窄帶隙非富勒烯受體Y6，以替代倒置PSC中最常用的PCBM。


在各種外部刺激（光，熱和濕氣）下不封裝的情況下，實(shí)現(xiàn)了21.0％的顯著改善的功率轉(zhuǎn)換效率以及出色的穩(wěn)定性（長(zhǎng)達(dá)1,700 h）。

此外，提出了鈣鈦礦與MFIL界面上分子取向或鈍化以及電荷載流子動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)研究。這些結(jié)果為設(shè)計(jì)高級(jí)中間層提供了深刻的見(jiàn)識(shí)，并建立了分子取向，界面分子鍵，陷阱態(tài)密度，非輻射復(fù)合和器件性能之間的相關(guān)性。Qin Hu et al. Improving Efficiency and Stability of Perovskite Solar Cells Enabled by A Near-Infrared-Absorbing Moisture Barrier，Joule，2020.