AFM：宽带隙钙钛矿太阳能电池的可扩展界面工程

NavyLIu

2025-06-11

尽管通过有机分子的界面工程提高了钙钛矿太阳能电池（PSC）的功率转换效率（PCE），但旋涂方法限制了大面积钝化层的厚度均匀性。近日，南开大学张晓丹、赵颖、Liu Shuainan将三种具有优先平行排列的多功能有机分子，即N-苯基硫脲（PTU）、1-苄基硫脲（BTU）和2-苯基乙基硫脲（PTTU），刮涂在宽带隙（1.68 eV）钙钛矿薄膜上以管理表面缺陷。

本文要点：

1) 密度泛函理论（DFT）计算和实验结果表明，延长烷基链长度可以增强钙钛矿薄膜表面分子的平行取向，这意味着有效的界面电荷提取和更好的厚度均匀性。其中，具有最佳烷基链长的BTU产生最有效的协同改性。相应的PSC在0.08875和1.0 cm²的有效面积下分别实现了22.12%和20.19%的PCE。

2) 此外，BTU处理的PSC在1600小时后保留了95%以上的初始PCE，而且没有封装。大面积薄膜（10×10 cm²）的均匀性和相应的PSC性能验证了设计的可扩展性。

参考文献：

Zhen Liu et.al Scalable Interface Engineering in Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells via Blade-Coating Molecules with Promoted Parallel Orientation Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202510444

https://doi.org/10.1002/adfm.202510444