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用于钙钛矿太阳能电池的硼酸锚定孔选择性接触
发布时间：2023-06-15 16:27:27编辑：匡安欣来源：
本研究由华东理工大学吴博士领导。高效、稳定和低成本的空穴传输材料 (HTM) 的开发对于钙钛矿太阳能电池的商业化至关重要，钙钛矿太阳能电池已被证明具有非常高的太阳能转化为电能的效率，但仍然存在稳定性问题。将化学可锚定基团结合到空穴传输分子上是开发新一代 HTM 的可行策略，该 HTM 在透明导电氧化物(如氧化铟锡、ITO)上形成 SAM，作为钙钛矿太阳能电池(PSC)的有效空穴选择性接触. 然而，最先进的 SAM 中的强酸性锚不利于界面和设备的稳定性。对此，郭焕新与实验室主任教授。
该团队发现硼酸可以通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 在 ITO 表面建立牢固的 BOM(M 表示金属)连接。离解吸附的负吉布斯自由能表明 SAM 在 ITO 表面自发形成。“这种 XPS 和第一性原理模拟支持硼酸和 ITO 表面之间存在共价键，酸度减弱的硼酸应该可以作为新的锚定物，”焕新说。
研究人员检查了硼酸锚定 SAM 在倒置 PSC 上的有效性。硼酸 SAM 和钙钛矿层之间存在完美接触，从而形成高质量且连贯的钙钛矿-基底界面。采用硼酸SAM的PSC器件实现了超过22%的功率转换效率，填充因子高达85.2%。更重要的是，硼酸 SAM 使 PSC 在空气中储存时具有出色的长期稳定性。具有硼酸 SAM 的老化 PSC 器件中再生 ITO 基板的薄层电阻表明酸腐蚀受到抑制。
“这些令人兴奋的结果证实，硼酸基团将为开发和设计空穴选择性 SAM 以实现高效和稳定的 PSC 开辟新途径，”Huanxin 说。
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