氧化錫（SnO2）膠體納米顆粒和鈣鈦礦前體的不受控制沉積對(duì)提高鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的效率和穩(wěn)定性至關(guān)重要。調(diào)控電子傳輸層（ETL）既可以提高其自身性能，也可以影響鈣鈦礦層的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。近日，上海師范大學(xué)李和興、上海電力大學(xué)林佳、劉曉霖、王亞楠將具有空間相反電荷的鏈狀表面活性劑用于ETL改性。
本文要點(diǎn)：
1) 研究發(fā)現(xiàn)，碳鏈柔性引起的分子構(gòu)象變化導(dǎo)致海膽狀結(jié)構(gòu)的坍塌，影響鈍化效果和SnO2沉積。由于短鏈表面活性劑的構(gòu)象更穩(wěn)定，SnO2膠束中完全延伸的碳鏈形成了穩(wěn)定的海膽狀結(jié)構(gòu)，建立了更強(qiáng)的聚集屏障，確保了均勻沉積。
2) ETL中分子的有序分布允許官能團(tuán)完全暴露在ETL表面上，并促進(jìn)層間改性。這種方法增強(qiáng)了跨層鈍化，減輕了界面拉伸應(yīng)力，促進(jìn)了層間接觸，并延長(zhǎng)了鈣鈦礦的加工窗口，從而確保了高性能的PSC。最終，優(yōu)化的ETL將PSC器件效率從22.21%提高到24.12%，并大大提高了未封裝器件在各種條件下的穩(wěn)定性。
Luqi Sun et.al Enhanced Performance and Stability of Perovskite Solar Cells Through Modification of SnO2 Electron Transport Layer with Stable Conformation Surfactant Adv. Energy Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/aenm.202405581
