厦门大学唐卫华&张金宝等AM：原位混合电子传输层和钙钛矿层共沉积可实现效率超过 24% 的稳定倒置太阳能电池

简化多层高性能钙钛矿太阳能电池(PSCs)的制造工艺对其生产成本效益至关重要。鉴于此，厦门大学唐卫华教授&张金宝教授团队在期刊《Advanced Materials 》发文，题为“In situ Blending For Co-Deposition of Electron Transport and Perovskite Layers Enables Over 24% Efficiency Stable Inverted Solar Cells”，本文提出了在钙钛矿前驱体溶液中加入(3-(7-丁基-1,3,6,8-四氧基-3,6,7,8-四氢苯并- [lmn][3,8]菲罗啉2(1H)-基)丙基)膦酸(NDP)的原位共沉积电子传输层(ETL)和钙钛矿吸收剂的策略。类膦酸锚定基团及其大分子尺寸驱动NDP向氧化铟锡(ITO)表面迁移，在钙钛矿膜形成过程中形成独特的ETL。该策略规避了关键的润湿问题，同时提高了界面电荷收集效率。因此，基于原位混合NDP的n-i-p PSCs实现了24.01%的最高功率转换效率(PCE)，这是使用有机etl的PSCs的最高值之一。这一性能明显高于无etl(21.19%)和独立自旋涂层(21.42%)的同类材料。更令人鼓舞的是，原位混合策略显著提高了器件在恶劣条件下的稳定性，在100°C或65%湿度的存储条件下，在250小时后保持了90%以上的初始效率。此外，该策略普遍适用于各种钙钛矿组合物、器件结构和电子传输材料(etm)，在各种光电器件中显示出巨大的应用潜力。