退火后鈣鈦礦薄膜中殘留的熱誘導拉伸應變是降低鈣鈦礦太陽能電池(PSC)性能和運行穩定性的關鍵因素之一。為此,中國科學院大學王吉政通過將兩種可聚合單體甲基丙烯酸2-(N-3-磺基丙基-N,N-二甲基銨)乙酯(SBMA)和丙烯酸2-羥乙酯(HEA)引入鈣鈦礦層,開發了一種玻璃化轉變溫度(Tg)調節(TR)策略。
本文要點:
1) SBMA和HEA進行原位聚合,調節鈣鈦礦薄膜的成核和晶體生長。此外,調整SBMA和HEA的比例以降低所得聚合物的Tg,有效釋放了鈣鈦礦薄膜中的應變。
2) 改性薄膜的拉伸應變顯著降低,陷阱密度降低,穩定性提高。因此,優化的PSC實現了26.15%的功率轉換效率(PCE)。此外,封裝器件表現出顯著增強的操作穩定性,在連續500小時的陽光照射后保持了90.3%的初始效率。
Cong Shao et.al Strain Release via Glass Transition Temperature Regulation for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202417150
https://doi.org/10.1002/adma.202417150