AM：用于增强钙钛矿太阳能电池性能和有效捕获铅的链缠结凝胶SnO₂电子传输层

NavyLIu

2025-01-11

SnO₂是钙钛矿太阳能电池（PSCs）中广泛使用的电子传输层（ETL）材料，其设计和优化对于实现高效稳定的PSCs至关重要。近日，山东大学William W. Yu、鲁东大学张树芳报道了在水相中原位形成链缠结凝胶聚合物电解质，与SnO₂结合作为ETL。

本文要点：

1) 基于3-[[2-（甲基丙烯酰氧基）乙基]二甲基铵]丙烷-1-磺酸（DAES）在水环境中的自聚合，结合LiCl（作为路易斯酸）的催化作用和盐析作用，并引入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为其他聚合物链，成功构建了具有广泛功能的链缠结凝胶SnO₂（G-SnO₂）结构。

2) 作者研究了PDEAS-PVP链缠结凝胶通过化学螯合机制实现钝化和Pb²⁺捕获。结果表明，基于G-SnO₂的全空气制备PSC表现出24.77%的优异功率转换效率（PCE），并在2100小时的空气暴露后保持了83.3%的初始效率。此外，PDEAS-PVP暴露了更多的C和S活性位点，显著增强了PSC的铅吸收能力。

参考文献：

Yuchen Zhou et.al A Chain Entanglement Gelled SnO₂ Electron Transport Layer for Enhanced Perovskite Solar Cell Performance and Effective Lead Capture Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202416932

https://doi.org/10.1002/adma.202416932