NPU王洪強組ACS:協(xié)同界面偶極與π-共軛效應(yīng)，提升錫基鈣鈦礦太陽能電池效率

錫基鈣鈦礦材料，因其出色的性能和無鉛環(huán)保的特性，被視為鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）領(lǐng)域的一顆璀璨新星。然而，盡管在體材料優(yōu)化方面已取得了顯著成就，錫基鈣鈦礦與電荷傳輸層之間的界面問題仍是制約器件性能進一步提升的關(guān)鍵因素。針對這一挑戰(zhàn)，西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的王洪強教授、佟宇教授和王昆教授帶領(lǐng)其科研團隊，通過在錫基鈣鈦礦/C??界面巧妙地引入哌嗪二氫碘化物（PDI）和二茂鐵（Fc），成功優(yōu)化了界面電荷傳輸特性。

具體而言，PDI分子中的PD+與甲脒離子（FA+）在界面處發(fā)生相互作用，形成了協(xié)同界面偶極，而Fc分子則與C??分子之間通過π–π共軛作用實現(xiàn)了緊密連接。這些效應(yīng)協(xié)同作用，顯著提升了錫基鈣鈦礦/C??界面的電子提取效率，并有效降低了能量損失。因此，錫基PSCs的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）從原先的10.62%大幅提升至13.65%，同時器件的穩(wěn)定性也得到了顯著提升。

這項研究不僅揭示了協(xié)同界面調(diào)控在錫基PSCs中的關(guān)鍵作用，也為實現(xiàn)高效且環(huán)保的鈣鈦礦光伏技術(shù)提供了新的思路和方向。王洪強教授、佟宇教授和王昆教授及其團隊的這一創(chuàng)新成果，無疑將為錫基PSCs的未來應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)，并推動鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

文獻信息：

Synergistic Interfacial Dipole and π-Conjugation Effects Enable Efficient Tin Perovskite Solar Cells

Feng Yang，Kun Wang，Yang Yang，Yali Chen，Ziyong Kang，Tianxiang Li，Riming Sun，Yu Tong，Hongqiang Wang

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c01498

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