胶束辅助构建自组装单层膜高效稳定的钙钛矿/硅叠层太阳能电池

自组装单层膜（SAMs）因其可调的能量排列、极低的寄生吸收以及与可扩展加工的兼容性，在高效钙钛矿基太阳能电池中得到了广泛应用。然而，在粗糙基底和大面积器件上，SAMs的自聚集特性和较差的钙钛矿润湿性往往会限制其性能。为了解决这些局限性，中科院宁波材料技术与工程研究所新能源技术所的叶继春研究员、杨熹研究员和应智琴研究员带领其团队，通过一种创新的胶束辅助SAMs吸附策略进行了深入研究。

研究团队通过在SAMs溶液中加入少量长链表面活性剂，利用表面活性剂自发聚集形成的胶束，将SAMs分子包裹在其疏水核心内。这种策略通过胶束间的相互作用显著提高了SAMs的吸附密度，并改善了SAMs在粗糙基底上的分布均匀性。值得注意的是，残留的表面活性剂还进一步改善了钙钛矿的润湿性，提高了晶体质量，并促进了埋藏界面处的空穴传输。

得益于这一创新策略，研究团队制备的宽禁带单结钙钛矿太阳能电池实现了20.95%的显著光电转换效率（PCE），并且与对照器件相比，长期稳定性也有所提高。为了进一步提升性能，研究团队还集成了隧道氧化物钝化接触（TOPCon）硅太阳能电池，成功制备了一个面积为1平方厘米的单片式钙钛矿/硅叠层器件。该器件的PCE达到29.8%，这一效率在已报道的钙钛矿/同质结硅叠层太阳能电池中名列前茅。

此外，在未封装的情况下，该器件在未经滤光的氙灯照射下，经过300小时的最大功率点（MPP）跟踪测试后，仍保持了92%的初始性能。这一成果不仅展示了研究团队在钙钛矿太阳能电池领域的深厚实力，也为未来太阳能电池的发展提供了新的思路和方向。

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202405675

文献信息：

Micelle-Assisted Formation of Self-Assembled Monolayers for Efficient and Stable Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells

Linhui Liu, Zhiqin Ying, Xin Li, Haojiang Du, Meili Zhang, Jun Wu, Yihan Sun, Haofan Ma, Ziyu He, Yunyun Yu, Xuchao Guo, Jingsong Sun, Yuheng Zeng, Xi Yang, Jichun Ye