在追求高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池的過程中,合理調(diào)節(jié)Me-4PACz/鈣鈦礦界面已成為一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。鑒于此,2025年2月3日成都理工大學(xué)段玉偉&四川大學(xué)彭強(qiáng)于AM刊發(fā)利用基于甘氨酸鋁的有機(jī)金屬分子實(shí)現(xiàn)高效的窄帶隙和寬帶隙反式鈣鈦礦太陽能電池的研究成果,開發(fā)了一種含有胺(-NH2)和鋁羥基(Al-OH)基團(tuán)的鋁甘氨酸(AG)有機(jī)金屬分子,以定制埋層界面并最大限度地減少界面驅(qū)動(dòng)的能量損失。Al-OH基團(tuán)選擇性地與未錨定的O═P-OH 和裸露的NiO-OH結(jié)合以優(yōu)化表面形貌和能級(jí),而-NH2基團(tuán)與Pb2+特異性相互作用以延緩鈣鈦礦結(jié)晶,鈍化埋層Pb相關(guān)缺陷,并釋放殘留界面應(yīng)力。這些相互作用促進(jìn)了界面載流子提取并減少了界面驅(qū)動(dòng)的能量損失,從而實(shí)現(xiàn)了平衡的電荷載流子傳輸。因此,AG改性窄帶隙(1.55 eV)鈣鈦礦太陽能電池的效率為26.74%(經(jīng)認(rèn)證為26.21%),填充因子為 86.65%;AG改性寬帶隙(1.785 eV) 鈣鈦礦太陽能電池的冠軍效率為20.71%,且具有出色的重復(fù)性。在空氣氛圍、85 °C氮?dú)夥諊欣匣约霸趩翁柟庹?100 mW cm-2)下連續(xù)跟蹤最大功率點(diǎn)1200小時(shí)后,這些鈣鈦礦太陽能電池分別保持了其初始效率的91.37%、91.92%和92.00%。
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