JACS：通过金属有机络合物实现对倒置钙钛矿型太阳能电池的电极逸出功的调控

先知报道

2021-05-05

低逸出功（WF）金属（包括银(Ag)、铝(Al)和铜(Cu)）作为倒置钙钛矿太阳能电池的外部正极容易受空气暴露氧化和卤素扩散诱发的腐蚀，威胁设备的长期稳定。正极中间层在降低金属逸出功和提高器件能量转化效率方面显示出了潜力。然而，对于目前的正极中间层材料来说，如何使高逸出功金属（如Au）作为正极来实现具有优越PCE和长期稳定性的PSCs仍然是一个挑战。有鉴于此，南方科技大学的Haiping Xia与Hsing-Lin Wang等研究人员，通过金属有机络合物，实现了对倒置钙钛矿型太阳能电池的电极逸出功的调控。

本文要点

1）研究人员以一系列合成的（碳龙衍生的）有机金属配合物，作为正极中间层（CIL）来调节倒置钙钛矿型太阳能电池（PSCs）中的电极逸出功。

2）密度泛函理论计算和表面表征表明，含有阴离子和阳离子的有机金属配合物容易在金属表面形成阴离子-阳离子偶极子，从而大大降低金属的逸出功。

3）利用这些有机金属配合物对Ag正极进行修饰的光伏器件中，能量转化效率（PCE）提高了21.29%，填充因子达到了83.52%，这与偶极子增强的载流子输运有关。

4）将Au与这些有机金属配合物作为正极后，PSCs的环境稳定性得到了进一步的改善，且经过4080 h的储存测试后没有效率损失。

参考文献：

Jiantao Wang, et al. Tuning an Electrode Work Function Using Organometallic Complexes in Inverted Perovskite Solar Cells. JACS, 2021.

DOI：10.1021/jacs.1c02118

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02118