自组装单分子层在反式钙钛矿太阳能电池中的研究进展

李磊1,丁梦竹1,王芳芳1,2,黄维1(1南京工业大学柔性电子(未来技术)学院,2华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室)
摘要:钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简便的制备工艺而备受瞩目,有望成为下一代光伏技术。然而,其长期稳定性问题和潜在的铅泄漏风险严重阻碍了其商业化进程。反式钙钛矿太阳能电池(iPSCs)凭借其优异的稳定性,成为研究热点。自组装单分子层(SAMs)作为一种新型的空穴选择层(HSL)材料,因其定制化的分子剪裁策略和优异的界面调控能力,为解决iPSCs的稳定性和效率问题提供了新的途径。 本文综述了SAMs在iPSCs中的应用进展,详细讨论了SAMs的分子结构设计、沉积方法以及其在能级调控、缺陷钝化和界面改性方面的作用机制。此外,本文还探讨了顺序沉积和共组装(Co-SAMs)策略以进一步提升器件性能。最后,对SAMs技术面临的挑战和未来的发展方向进行了展望,包括大面积制备、长期稳定性提升、成本降低以及新型SAMs分子的设计等。SAMs技术有望推动iPSCs的高效、稳定和低成本商业化,为清洁能源的可持续发展做出贡献。
关键词:钙钛矿太阳能电池;自组装单分子层;空穴选择层

目录介绍

1 SAMs

1.1 SAMs分子结构

1.1.1 锚定基团

1.1.2 间隔基团

1.1.3 功能基团

1.2 SAMs 沉积方式

1.3 SAMs 在反式钙钛矿太阳能电池中的作用机制

1.3.1 能级调控

1.3.2 缺陷钝化

1.3.3 界面改性

11.3.4 协同效应

2 SAMs在反式钙钛矿太阳能电池中的进展

2.1 能级调控

2.2 缺陷钝化

2.3 界面改性

3 功能性SAMs在iPSCs中的应用

3.1 顺序沉积

3.2 Co-SAMs

3.2.1 覆盖度和均匀性提升

3.2.2 下界面缺陷协同钝化

4 结论与展望


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