上海交大AM：D-A 超分子自组装界面实现25.78%效率的反式钙钛矿太阳能电池

主要观点总结

本文介绍了二维钙钛矿钝化策略在降低钙钛矿表面缺陷辅助的载流子非辐射复合损耗方面的应用。然而，在异质结钙钛矿/PCBM界面仍存在能量损失问题，限制了反式异质结钙钛矿太阳能电池的性能提升。为此，上海交通大学陈俊超团队引入了聚苯乙烯衍生物（PD）和5,10,15,20-四（五氟苯基）卟啉（5FTPP）混合物，建立了以5FTPP为供体和PCBM为受体的聚合物辅助D-A超分子自组装界面。这项策略实现了对载流子热化损失的有效抑制，增强了D-A相互作用，并建立了肖特基势垒来抑制载流子层间非辐射复合。此外，该策略还实现了热鲁棒界面，缓解了FA+挥发相关问题，使光电转换效率达到25.78%。

关键观点总结

关键观点1: 钙钛矿钝化策略的应用和存在的问题

二维钙钛矿钝化策略有效降低了钙钛矿表面缺陷辅助的载流子非辐射复合损耗，但在异质结钙钛矿/PCBM界面仍存在能量损失问题。

关键观点2: 上海交通大学陈俊超团队的解决方案

引入聚苯乙烯衍生物（PD）和5,10,15,20-四（五氟苯基）卟啉（5FTPP）混合物，建立聚合物辅助D-A超分子自组装界面，解决载流子热化、载流子层间非辐射复合和导带偏移导致的能量损失问题。

关键观点3: 策略的实施效果和优势

策略实现了对载流子热化损失的有效抑制，增强了D-A相互作用，建立了肖特基势垒来抑制载流子层间非辐射复合。此外，还实现了热鲁棒界面，缓解了FA+挥发相关问题，使光电转换效率达到25.78%，并在连续照明1000小时后保持初始效率的90%以上。

文章预览

二维钙钛矿钝化策略有效降低了钙钛矿表面缺陷辅助的载流子非辐射复合损耗。但是，在异质结钙钛矿/PCBM界面上，载流子热化、载流子层间非辐射复合和导带偏移导致的能量损失仍然存在，这限制了反式异质结钙钛矿太阳能电池的性能提升。 为了解决这个问题， 上海交通大学陈俊超团队 将聚苯乙烯衍生物（PD）和5,10,15,20-四（五氟苯基）卟啉（5FTPP）混合物引入3D/2D钙钛矿异质结（PVSK）和PCBM（ETL）层间，建立以5FTPP为供体和PCBM为受体的聚合物辅助D-A超分子自组装界面。首先，D-A超分子界面中供体（5FTPP）到受体（PCBM）的飞秒尺度内的快速能量转移将热载流子的提取时间缩短12%，将温度提取范围扩大8%，从而有效抑制载流子的热化损失。其次，PD的引入进一步增强了D-A相互作用，并通过建立肖特基势垒抑制了载流子层间非辐射复合，从而使准费米能 ………………………………