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2024年7月24日,浙江大学薛晶晶研究员、西湖大学王睿团队合作在Nature期刊上发表了题为“peri-Fused polyaromatic molecular contacts for perovskite solar cells”的最新成果,报道了稠环芳烃分子接触助力高性能钙钛矿太阳能电池。
基于分子的选择性接触已成为确保高效倒置钙钛矿太阳能电池的关键行为。这些分子通常由具有杂原子取代的共轭核组成,以提供所需的载流子传输能力。
迄今为止,成功的共轭核的设计仅限于两种N-取代的π共轭结构,咔唑和三苯胺,分子优化围绕其衍生物展开。然而,这种杂原子取代结构引发的分子不稳定性阻碍了器件寿命的进一步提高。迫切需要一种不牺牲电子性能的更坚固的分子接触,目前仍是一个挑战。
研究人员报道了一种没有杂原子取代的稠环芳烃核心结构,与传统的杂原子取代核心结构相比,该结构具有更优的载流子传输和选择性。这种核心结构产生了相对化学惰性和结构刚性的分子接触,大大提升了钙钛矿太阳能电池的效率和耐用性。在不同的加速老化测试中,目标器件的效率高达26.1%,寿命大大延长。
图1:组装Py3作为PSCs分子接触的基本特性。
图2:Py3分子堆积与结构刚性的力学研究。
图3:堆叠方向和由此产生的电荷-载流子行为。
图4:PSCs的光伏性能。
*相关内容请以英文原文为准
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-024-07712-6
编辑 |余 荷
排版|王大雪
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