中国科学院青岛能源所崔光磊&逄淑平最新AEM: 基于N掺杂PCBM的反式钙钛矿太阳能电池VOC超过1.2V: 界面能量对准和协同钝化

18 09月 2023

2023-09-18 15:21

苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)仍然是反式钙钛矿太阳能电池中最常用的电子传输层。然而其电性能和钝化能力不足限制了器件的性能。鉴于此，2023年9月15日中国科学院青岛能源所崔光磊&逄淑平于AEM刊发基于N掺杂PCBM的反式钙钛矿太阳能电池VOC超过1.2V：界面能量对准和协同钝化的研究成果，在PCBM中引入适量的n型聚合物N2200可以同时增强PCBM的电性能并钝化分布在钙钛矿表面的缺陷。PCBM的这种改性可以改善能带排列并增强电子迁移率。同时，N2200聚合物含有O、S等电子供体，参与钝化不配位的Pb2+缺陷。基于PCBM@N2200的反式钙钛矿太阳能电池表现出1.20 V的增强开路电压(VOC)和最小0.36 V电压损耗，并达到冠军功率转换效率(PCE) 24.53%(认证效率为24.05%)且分布较窄。令人印象深刻的是，相应模组的效率达到了20.30% (11.19 cm2)。此外，由于N2200掺杂带来的界面钝化、均匀性改善和疏水性增加，基于PCBM@N2200的反式钙钛矿太阳能电池在最大功率点运行500小时后仍保持了96%的初始效率。