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利用顺式富勒吡咯烷构建界面桥，实现高效且稳定性增强的平面钙钛矿太阳能电池
摘要： 富勒烯衍生物，尤其是经过定向官能团化修饰后，具有高效钝化钙钛矿与电子传输层界面缺陷的潜力。本研究合成了一种含氨基官能团的富勒烯衍生物——2,5-二苯基C60富勒吡咯烷（DPC60），并将其作为平面钙钛矿太阳能电池（PSCs）中钙钛矿与SnO2之间的界面层。DPC60的顺式构型及特定氨基官能团有效增强了钙钛矿与DPC60间的化学相互作用，促进了界面处钙钛矿缺陷的钝化。DPC60适宜的能级水平及SnO2/DPC60薄膜导电性的提升，有利于钙钛矿层电子的提取。因此，采用DPC60的PSCs实现了20.4%的功率转换效率（PCE）且具有高度重现性，显著高于未修饰SnO2器件（18.8%）。此外，疏水性DPC60层抑制了异相成核并提高了钙钛矿薄膜的结晶度，从而增强了器件稳定性——在1个太阳光连续照射及55±5°C热老化200小时后仍保持初始效率的82%。
关键词： 富勒烯衍生物、化学相互作用、钙钛矿太阳能电池、钝化、能级排列
更新于2025-09-19 17:13:59
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探索二碘辛烷与PEDOT-PSS电极之间的化学相互作用，用于无金属电极的非富勒烯有机太阳能电池
摘要： 无需金属电极且具有可印刷顶电极的有机太阳能电池有助于实现光伏发电低成本化。可印刷电极与活性层之间的相互作用对器件性能至关重要。本研究报道了可印刷聚合物电极聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)与活性层常用添加剂1,8-二碘辛烷(DIO)之间的化学相互作用。在PEDOT:PSS的酸性条件下，DIO可转化为HI，该HI会化学还原PEDOT:PSS并使其在800-1100 nm波长处出现吸收带。通过淀粉变色验证了I2的生成。该反应导致其功函数降低，阻碍了空穴的有效收集。我们提出通过在初始活性层与PEDOT:PSS电极之间插入不含DIO的超薄(15 nm)活性层来规避这种有害相互作用。最终实现了10.1%光电转换效率的无金属电极非富勒烯有机太阳能电池。
关键词： PEDOT:PSS、1,8-二碘辛烷、化学相互作用、水转印、有机太阳能电池、非富勒烯
更新于2025-09-12 10:27:22