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华东师范大学AM:1.215V开压,双位点锚定桥最小化p-i-n钙钛矿太阳能电池的光电压损失

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钙钛矿太阳能电池(PSCs)因严重的非辐射复合导致光电压损失,限制了器件整体性能。

为解决这一关键问题,华东师范大学保秦烨等人开发了一种通过双位点锚定桥的策略,用于调控钙钛矿与PCBM电子传输层之间的异质界面。通过形成强双位点P—O—Pb共价键,实现强化且均匀的钝化,有效降低了钙钛矿表面缺陷密度。同时,重构了钙钛矿表面能带结构,使费米能级上移并增强电场,促进钙钛矿/PCBM界面的电子提取。该界面的非辐射复合得到极大抑制。

通过界面工程,p-i-n PSCs实现了26.3%的优异光电转换效率,并在持续最大功率点运行下表现出卓越稳定性,最高光电压达1.215 V。本研究为解决钙钛矿接触问题提供了创新改性策略,有望进一步推动PSCs性能提升。

文章亮点:

  1. 双位点强钝化:首次引入邻苯二膦酸(OPA)作为双位点锚定桥,形成强共价P—O—Pb键,显著提升钝化均匀性与稳定性。

  2. 能带重构与电子提取增强:OPA修饰使钙钛矿表面费米能级上移,更匹配PCBM能级,加速电子提取,抑制界面复合。

  3. 性能全面突破:实现26.3%的效率(对照组23.3%),光电压达1.215 V(p-i-n器件最高值之一),1000小时MPP跟踪后仍保持95%初始效率。

X. Wan, S. Xiong, H. Wang, et al. “ Minimizing Photovoltage Loss for Efficient p–i–n Perovskite Solar Cells via a Dual-Site Anchoring Bridge.” Adv. Mater. (2025): e11472.

https://doi.org/10.1002/adma.202511472

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