近日,我院李在房教授/宋嘉兴博士与杭州电子科技大学碳中和新能源研究院严文生团队研究发现,在PTAA (聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺)/PVK界面处引入API (N-(3-氨基丙基)-咪唑后,实现了以下改善: i) 优化了PTAA薄膜的疏水性,利于获得高质量钙钛矿晶粒;ii) 优化了PTAA/PVK界面的能带结构,有助于电荷的高效提取;iii) DFT结果表明,由于API分子中的R-NH2和钙钛矿表面I-之间氢键的形成,加强了API中电子给体单元R-C=N与钙钛矿表面存在的Pb2+缺陷的结合。因此,最终实现了钙钛矿薄膜底界面缺陷的调控,以至于优化后的PSCs的PCE提升至>22%;同时,未封装的器件在空气或氮气条件下进行长时间老化测试后,均保持初始效率值的80%以上。
图 a) 电池结构示意图, b)最优器件JV曲线及 c) EQE,d) API处理后最优器件的稳态输出. e) API处理前后器件的PCE统计图, f) 暗态JV, g) 光强依赖性, h) SCLC及 i) 阻抗谱图.
该成果以“Modulation of Buried Interface by 1-(3-aminopropyl)-Imidazole for Efficient Inverted Formamidinium-Cesium Perovskite Solar Cells”为题,发表在国际知名期刊Small (影响因子13.3)。我院李在房教授、宋嘉兴博士和杭州电子科技大学严文生教授为论文共同通讯作者,博士后王宇为第一作者。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202304273