双面集成氟化自组装单分子层以增强倒置钙钛矿太阳能电池的稳定性
材料科学
2024-07-31 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
微晶吸收层空穴和电子传输界面处的陷阱和结构缺陷，由于离子团簇的积累、非辐射复合和电化学腐蚀，限制了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率和长期稳定性。使用自组装单分子层（SAM）进行表面工程被认为是修饰电荷收集结的有效策略。在这项工作中，我们首次报道了在p-i-n型PSCs中集成SAM进行双面钝化的复杂应用。在空穴传输界面集成新型氟化SAM——5-(4-[双(4-氟苯基)氨基]苯基)噻吩-2-羧酸（FTPATC），降低了吸收层中的势垒和晶格应力。在电子传输侧，FTPATC与钙钛矿分子的A位阳离子（Cs，甲脒）相互作用，诱导产生用于缺陷补偿的偶极子。使用氟化SAM的钝化方法在输出性能提升方面显示出优势，效率高达22.2%。双面钝化的关键优势通过增强的稳定性得到证实：在连续光浸润（1个太阳光等效，65°C，ISOS-L-2）条件下，1680小时后仍保持初始性能的88%；在90°C严苛加热下具有热稳定性。
引用
@article{arxiv.2407.20690,
title = {Double-side Integration of the Fluorinated Self-Assembling Monolayers for Enhanced Stability of Inverted Perovskite Solar Cells},
author = {Ekaterina A. Ilicheva and Polina K. Sukhorukova and Lev O. Luchnikov and Dmitry O. Balakirev and Nikita S. Saratovsky and Andrei P. Morozov and Pavel A. Gostishchev and S. Yu. Yurchuk and Anton A. Vasilev and Sergey S. Kozlov and Sergey I. Didenko and Svetlana M. Peregudova and Dmitry S. Muratov and Yuriy N. Luponosov and Danila S. Saranin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.20690},
year = {2024}
}