諸如[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸(Me-4PACz)之類的自組裝材料(SAM)通常用作反式寬帶隙(WBG)鈣鈦礦太陽能電池中的空穴傳輸層(HTL)。然而,鈣鈦礦前驅(qū)體溶液對Me-4PACz的潤濕性較差,且其極性誘導的聚集阻礙了高質(zhì)量薄膜的形成。鑒于此,2025年7月25日武漢大學肖旭東&李建民&武漢工程大學王小敏于AM刊發(fā)反式寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池中的阿苯達唑鈍化實現(xiàn)高效的鈣鈦礦/CIGS疊層太陽能電池的研究成果,引入阿苯達唑(ALB)作為Me-4PACz的表面改性劑。ALB溶液可減輕Me-4PACz的聚集,并促進弱結(jié)合Me-4PACz分子的解吸和重排過程。同時,其路易斯堿部分可提高薄膜質(zhì)量,減少埋底界面缺陷,并優(yōu)化能級排列。此外,ALB與Me-4PACz形成定向π-π相互作用,最終抑制非輻射復合并促進載流子傳輸。最終,經(jīng)ALB優(yōu)化的反式寬禁帶鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了22.68%的光電轉(zhuǎn)換效率(PCE),在光照條件下連續(xù)736小時的最大功率點跟蹤(MPPT)后,未封裝器件仍保持了其初始效率的93.87%。此外,將ALB改性的半透明鈣鈦礦頂電池與1.03 eV帶隙的CuInGaSe2(CIGS)底電池集成,可形成四端疊層器件,總效率高達29.06%。這種雙目標策略提供了一種簡單有效的方法,可以同時提高HTL和鈣鈦礦層的薄膜質(zhì)量。
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