那个界里耐热且耐热！最新Science：足性界里助力钙钛矿电池 – 质料牛

发布时间：2025-02-23 07:39:23 来源： 作者：民间故事

一、那个耐热【科教布景】

历经十多少年景少，界里界里钛矿太阳能电池（PSCs）做为一种具备老本效益的且耐光伏足艺，正在科研规模战真践操做中皆提醉出广漠广漠豪爽的热最成暂远景！其中，足性助力有机-有机卤化物钙钛矿（OIHP）是钙钛PSCs中必不成少的光收受剂，提醉出卓越的矿电光物理特色，并与已经有的池质商业化制制工艺兼容。据已经报道的料牛数据隐现，单结PSCs的那个耐热认证功率转换效力（PCE）已经下达26.1%，但PSCs易受情景温度修正的界里界里影响，那会导致电池界里的且耐机械晃动性降降，特意是热最界里处热缩短系数不开带去的挑战。好比，足性助力与昼夜循环相闭的钙钛温度修正战不开器件层之间的热缩短不立室系数可导致界里滑动、层间分层战空天组成，事实下场导致PSC中的机械倾向战质料降解。可是，比去多少年去陈有闭于PSC中的界里掉踪效的报道。 据悉，有机份子可能做为抵抗情景成份的屏障，前进化教晃动性，但界里钝化对于PSCs机械晃动性的影响尚不明白。

二、【科教贡献】

基于此，好国国家可再去世能源魔难魔难室朱凯钻研员战喷香香港科技小大教周圆圆教授等人正在Science宣告了题为“Chiral-structured heterointerfaces enable durable perovskite solar cells”的论文，钻研职员操做有机-有机卤化物钙钛矿（OIHP）的下度可调性去增长足性铵配位，从而将化教中每一每一操做的足性见识用于钙钛矿夹层中。患上益于其配合的化教性量，足性夹层增强了PSCs中电子传递层 （ETL）-OIHP 同量界里的机械、化教战光电特色。本文设念的界里尾要操做对于映体克制的熵，去增强对于热循环激发的颓丧战质料降解的耐受性，其中有机阳离子的同足性摆列有助于苯环的散积更慎稀，从而后退了化教晃动性战电荷转移。

图1、同足性战同足性界里建饰的示诡计 © 2024 AAAS

图二、ETL-OIHP同量界里的力教功能© 2024 AAAS

图3、ETL-OIHP同量界里的电子传输性量战化教晃动性验证© 2024 AAAS

特意是知足了好国质料与真验协会（ASTM）D3359附着力测试战尺度化的的要供，本文由足性质料制备的ETL-OIHP同量界里赫然后退了PSC的经暂性。下场隐现，启拆的钙钛矿太阳能电池正在−40°C到85°C战逾越1200小时妨碍200次循环的的热循环真验中，其提醉出92%的功率转换效力，且正在经由85%相对于干度，85°C战600小时的干热真验后依然具备92%的效力。

图4、基于本初SnO₂、同足性钙钛矿界里战同足性钙钛矿界里的PSCs器件晃动性测试© 2024 AAAS

三、【科教开辟】

综上所述，本钻研将足性化教乐成操做到钙钛矿夹层中，增强了ETL-OIHP同量界里的机械、化教战电化教功能。由此制备的具备足性钙钛矿夹层的下效钙钛矿太阳能电池对于热循环、干热战光浸泡条件具备卓越的耐受性。同时，患上益于有机份子更下的散积稀度、异化熵战弹性模量的劣面，特意是具备左消旋战左消旋异化物的同足性夹层隐现出分中的增强。减倍尾要的一壁是，同足性界里患上益于强盛大的里内散漫战慎稀的疏水苯环挖充，从而停止水份脱透到OIHP战ETL之间的夹层中，那也为设念减倍晃动战下效的同量界里提供了一个道理反对于。

文献链接：“Chiral-structured heterointerfaces enable durable perovskite solar cells”（Science，2024，10.1126/science.ado5172）

本文由质料人CYM编译供稿。

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