用于高效倒置钙钛矿太阳能电池的羟基化非富勒烯受体

Yang, Q., Liu, X., Yu, S., Feng, Z., Liang, L., Qin, W., Wang, Y., Hu, X., Chen, S., Feng, Z., Hou, G., Wu, K., Guo, X., Li, C.,
Energy & Environmental Science

Abstract

倒置钙钛矿太阳能电池（i-PSCs）因其可忽略的迟滞效应和构建叠层电池的潜力而备受关注，但由于缺陷态导致的非辐射复合以及电子传输层能级失配等问题，其能量转换效率（PCE）仍落后于传统结构器件。本研究采用羟基化非富勒烯受体（NFA）IT-DOH修饰钙钛矿与电子传输层（ETL）界面，以降低缺陷并改善电子传输。与母体分子ITIC中的-CN和-C[双键]O基团相比，IT-DOH中附加的-OH基团可通过与未配位Pb²⁺相互作用进一步抑制缺陷态。更重要的是，IT-DOH的共轭平面可通过分子间氢键相互作用延伸，形成长程有序的分子排列和面取向结构，从而促进钙钛矿层通过IT-DOH分子向ETL的电子传输。最终，经IT-DOH处理的i-PSCs实现了22.09%的能量转换效率，创下NFA修饰i-PSCs的最高记录。本研究强调了NFA作为界面材料时分子有序性与取向的重要性，为通过羟基化设计高效稳定i-PSCs的NFA提供了指导原则。

DOI: 10.1039/d1ee02248b