武汉理工大学彭勇EES：基于商业底电池的双端子钙钛矿/Cu(In,Ga)Se₂串联电池实现 >26% 效率的共形覆盖

双端子（2-T）钙钛矿/Cu(In,Ga)Se₂（PVK/CIGS）串联太阳能电池（TSCs）的性能受到商用CIGS基底固有的亚微米级表面粗糙度的限制。这些粗糙特征导致广泛使用的[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸（Me-4PACz）自组装分子（SAMs）在空间上分布不均，进而因润湿性差导致PVK非共形沉积。

我们开发了一种N,N-二甲基甲酰胺（DMF）辅助的亲水性碘端基SAM重构Me-4PACz界面策略，实现了SAM和PVK的共形覆盖。此外，我们发现共形PVK层继承了基底的纹理并富含缺陷，阻碍了C60的均匀蒸发和共形覆盖。为此，我们设计了一种双分子协同表面自积累（BSSS）策略，结合2,3,4,5,6-五氟苄基膦酸（F5BPA）和对三氟甲基苯乙胺（p-CF3PEA）。这些修饰剂自发富集在纹理化PVK表面，构建均匀界面网络，重塑PVK表面并通过增强相互作用桥接C60，从而实现均匀C60吸附并最小化界面接触损失。

最终，2T PVK/CIGS TSCs实现了26.14%的光电转换效率（PCE）（独立认证25.21%），显著超越先前记录。

文章亮点：

1. 提出DMF辅助的SAM界面重构策略，有效解决商用粗糙CIGS表面Me-4PACz分布不均问题，实现PVK共形覆盖；

2. 开发双分子协同表面自积累（BSSS）策略，通过F5BPA和p-CF3PEA协同作用，在纹理化PVK表面构建均匀界面网络，显著提升C60层均匀性与界面性能；

3. 实现26.14%的实验室效率（认证25.21%），创下PVK/CIGS串联电池效率新纪录，为商业化粗糙基底上的高效器件制备提供通用策略。

Two-Terminal Perovskite/Cu(In,Ga)Se2 Tandems with Conformal Coatings Based on Commercial Bottom Cells with >26% Efficiency

C. Geng, K. Zhang, J. Jiang, C. Wang, C. H. Wu, J. Wang, F. Long, L. Han, Y. Cheng and Y. Peng, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D5EE03339J

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee03339j

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