埋底界面增韧助力实现机械稳定和高效的宽带隙柔性钙钛矿太阳能电池(英文)
关键词:wide-bandgap perovskite;flexible perovskite solar cells;buried interface;defect passivation;mechanical stability
摘 要:柔性宽带隙钙钛矿太阳能电池具有构筑高效叠层太阳能电池的独特优势.具有低温加工和优异稳定性的氧化镍是制备柔性宽带隙钙钛矿太阳能电池的理想空穴传输层.然而,钙钛矿埋底界面存在大量缺陷以及氧化镍和钙钛矿界面结合力较弱,严重影响了柔性器件的效率和机械稳定性.我们通过引入多功能分子N-乙酰-L-谷氨酸(NALG)开发了一种埋底界面修饰策略来解决上述问题.理论计算和实验结果表明NALG分子的羧基和酰胺可以分别与氧化镍和钙钛矿结合,能够钝化界面缺陷以及增强钙钛矿的结晶.更重要的是, NALG作为桥连分子大幅增强氧化镍和钙钛矿的界面韧性.最终,柔性宽带隙钙钛矿太阳能电池实现了16.28%的能量转化效率.同时,柔性器件表现出优异的机械稳定性,循环弯曲10000次仍能保持初始效率的83%(弯曲半径为5 mm).器件也具有优越的长期运行稳定性和湿热稳定性.
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