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西北工大ACS Appl. Mater.: 离子介导分子桥接策略提高钙钛矿太阳能电池耐用性

发表时间：2024-11-01 16:02

主要内容

通过分子桥接设计异质界面对于实现具有优秀功率转换效率（PCEs）和环境耐久性的钙钛矿太阳能电池（PSCs）至关重要。然而，确保界面机械可靠性以提高PSCs的长期耐用性仍然存在挑战。

在这篇文章中，西北工业大学王洪强、郭鹏飞等人利用离子介导的分子桥接策略，通过平衡界面韧性和强度来改善钙钛矿底部和电子传输层（ETLs）之间的机械完整性。为了验证这一概念，研究团队在SnO₂ ETL上预埋了一种两性离子guanylurea phosphate添加剂，其中具有双面NH₂基团的guanylurea通过静电耦合作为连接钙钛矿和ETL的分子桥，而phosphate可以在异质界面处与带电物质相互作用以加强机械接触。

得益于坚固的异质界面，柔性PSCs的机械耐久性显著增强，在6000次弯曲循环（弯曲半径=3mm）后仍能保持91.3%的初始效率。此外，埋藏界面处机械完整性的增强也有利于硬质PSCs的电荷传输和化学稳定性，使PCEs的转化率超过25%，并拥有在85°C下老化1200小时的T₈₆热稳定性。