抑制倒置钙钛矿太阳能电池中PCBM二聚体的形成

《Nature Materials》：Suppression of PCBM dimer formation in inverted perovskite solar cells

抑制PCBM层分子聚合化以提高钙钛矿太阳能电池稳定性（摘要）

　　

摘要

实现电子选择性良好的层结构对于钙钛矿太阳能电池的扩展性和性能至关重要。虽然苯基-C₆₁-丁酸甲酯（PCBM）是一种在倒置钙钛矿太阳能电池中表现优异的电子选择性材料，但其在环境应力作用下的二聚化会加速材料降解，并使制备高质量PCBM层变得复杂，从而影响电池的长期稳定性和规模化生产。本研究探讨了PCBM在钙钛矿表面的分子堆积情况，发现钙钛矿表面结构的差异会导致PCBM层的取向和分布不均匀，进而引发不必要的二聚化现象。为了解决这一问题，我们开发了一种分子掺杂剂来抑制PCBM的二聚化，在实验室规模的器件中实现了26.4%的认证效率，在1平方厘米尺寸的器件中实现了25.3%的效率。此外，这些器件在85°C下老化1500小时后，其初始功率转换效率仍保持在93%，测试方法遵循ISOS L-2I协议。