华东理工大学材料科学与工程学院教授侯宇、杨双等提出了钙钛矿太阳能电池埋底界面的“机械增强”策略，为设计和开发稳定的长寿命钙钛矿太阳能电池提供了新思路。相关成果发表于《能源与环境科学》。
钙钛矿太阳能电池是未来极具前景的光伏技术之一，其单结器件的认证效率已达晶硅电池同等水平。该类器件采用成本溶液涂布法制备，产量高、设备投资少，但稳定性问题仍限制其产业化发展。
研究团队将具有多电子供体的胍基大分子引入电池埋底界面，其官能团能够与两侧的钙钛矿和氧化铟锡衬底产生强化学偶联作用，从而抑制下界面孔洞缺陷结构的形成。研究人员利用聚六亚甲基胍盐酸盐对太阳能电池进行改性，其光电转化效率显著提高，其中三阳离子钙钛矿电池器件的最高效率可达到23.3%，甲脒铅碘钙钛矿电池器件效率达到25%。进一步的，机械拉伸试验结果显示，下界面的机械断裂强度达到未改性薄膜的两倍，显著延缓了埋藏界面在光热应力下的形态演变，在标准光照和55 ℃的严苛工作条件下，太阳能电池器件持续工作1630小时后仍能保持初始效率的97.5%，达到国际先进水平。
钙钛矿太阳电池埋底界面的机械增强策略。图片来源于《能源与环境科学》
相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D4EE00244J
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