近日,课题组在钙钛矿太阳能电池电子传输层调控领域取得重要进展,相关研究成果以“Electronic Homogenization of SnO₂ enables High-Efficiency and Scalable Perovskite Solar Cells”为题,发表于国际能源与环境领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》。

SnO₂因具有高电子迁移率、宽禁带、良好的化学稳定性等优势,是目前钙钛矿太阳能电池中应用最广泛的电子传输层材料之一。然而,传统方法制备的SnO₂薄膜普遍存在价态分布不均、面内电子结构异质性强等问题,由此引发的能量无序会加剧埋底界面的非辐射复合,成为制约器件效率进一步提升、尤其是大面积制备时性能衰减的关键瓶颈。

针对这一核心问题,课题组提出了一种面内电子均质化桥接策略:在FTO衬底上引入一层稳定的1,4-苯二膦酸(PBA)分子中间层,将传统SnO₂纳米颗粒的静电吸附沉积过程,转变为PBA桥连介导的化学键合锚定过程。PBA层为SnO₂纳米颗粒的组装提供了化学性质均一、配位方向明确的锚定位点,有效抑制了传统SnO₂电子传输层本征的价态不均一性,实现了大面积衬底上空间均匀的电子结构分布,显著降低了埋底界面的能量无序。该研究从界面电子结构均质化的新视角出发,为解决钙钛矿太阳能电池大面积制备中的性能衰减问题提供了简洁有效的调控思路,对推动钙钛矿光伏技术的规模化应用具有重要意义。
在此向论文全体作者致以热烈祝贺,期待课题组在新能源材料与器件领域继续深耕,产出更多高水平研究成果。
文章链接:https://doi.org/10.1039/D6EE02787C