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物电学院富矿精开团队聚焦钙钛矿太阳能电池研究获系列进展

近日,物电学院富矿精开团队李平教授关于钙钛矿太阳能电池界面工程和长期稳定性的最新研究成果《Utilizing Fluorinated Derivative as a Dual-Function Modifier to Improve the Interface Engineering and Long-Term Stability of Inverted Perovskite Solar Cells》发表于知名国际期刊《ACS Applied Polymer Materials》(中科院2区,影响因子4.4)。重庆师范大学联合培养研究生杨元林(我院17材料物理毕业生)为该论文第一作者,李平教授为论文通讯作者,246天天好资料免费精选为第一完成单位。

论文数据(PM6)-2024.7.24

图为PM6修饰的钙钛矿太阳能电池性能及结构

研究中,团队使用了一种氟化衍生物PM6作为PEDOT:PSS空穴传输层的界面修饰剂,成功制备了ITO/PEDOT:PSS/PM6/MAPbI3-xClx/PCBM/BCP/Ag结构器件。经测试,其开路电压从1.04 V提高至1.06 V,光电转换效率从18.11%提升至19.46%,放置在空气环境中15天后光电转换效率仍保持在初始效率的89.75%。

研究结果表明,通过引入PM6对PEDOT:PSS空穴传输层进行界面修饰,能有效改善PEDOT:PSS的疏水性和功函数,成功钝化钙钛矿表面的电荷复合中心(Pb0),促进PEDOT:PSS/钙钛矿界面空穴的有效提取与传输,进而减少界面能量损耗。这一进展为提升倒置钙钛矿太阳能电池性能与可靠性提供了可行策略,为未来钙钛矿太阳能电池的研究提供了新的思路。

2024年学院组建富矿精开团队以来,李平教授领衔的新能源材料与器件团队围绕透明电极的应用和钙钛矿太阳能电池的双界面修饰开展相关研究工作,还取得了多项成果。“Application of poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) based on multiple treatments with hot alcohol solvents in organic solar cells”发表于《Materials Science in Semiconductor Processing》(影响因子4.2,中科院3区),“Simultaneously Enhancing the Efficiency and Stability of Perovskite Solar Cells by Using P3HT/PEDOT:PSS as a Double Hole Transport Layer”发表于《Nanomaterials》(影响因子4.4,中科院3区)。团队系列研究工作得到了国家自然科学基金、贵州省洁净能源材料与技术重点实验室、贵州省物理学一流学科等项目的支持。

初审:方振兴

复审:杨秀德

终审:吴英