¡Avance en el rendimiento! La tecnología de autoensamblaje por coadsorción aumenta la eficiencia de las células solares de perovskita invertida a más del 24,68%

Científicos de Porcelana ' s Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, Universidad Politécnica de Hong Kong y t a Universidad China de Hong Kong ha publicado un artículo en Nature Communications titulado “ La monocapa autoensamblada coadsorbida permite células solares orgánicas y de perovskita de alto rendimiento " . Han desarrollado una célula solar de perovskita invertida basada en una capa de transporte de huecos (HTL) y monocapas autoensambladas (SAM) para reducir los defectos de pasivación y mejorar la eficiencia, convirtiéndose en clave para conseguir células solares de perovskita (PSC) y energía solar orgánica de alto rendimiento. células (OSC).

Las células de perovskita invertida tienen una estructura de dispositivo llamada "p-i-n", en cuyo agujero - El contacto selectivo p está ubicado en la parte inferior de la capa intrínseca de perovskita i, y la capa de transporte de electrones n está ubicada en la parte superior. Las células de perovskita de haluro convencionales tienen la misma estructura pero al revés: a Diseño "n-i-p". En la arquitectura n-i-p, las células solares se iluminan a través del electrón. - lado de la capa de transporte (ETL); En la estructura p-i-n, se ilumina a través de la superficie HTL.

del artículo del equipo de investigación

En este estudio, los investigadores propusieron una estrategia de coadsorción (CA) para introducir una nueva molécula pequeña, el ácido 2-cloro-5- (trifluorometil) isonicotínico (PyCA-3F), en la interfaz enterrada entre 2PACz y la capa orgánica/perovskita, de manera efectiva. reduciendo la agregación de 2PACz, mejorando la suavidad de la superficie y aumentando la función de trabajo de la capa SAM modificada, proporcionando así una interfaz enterrada plana y una heterounión favorable para la perovskita.

Además, los investigadores también fabricaron células solares orgánicas basadas en 2PACz/PYCA-3F para probar este método. Utilizaron el método de recubrimiento de cuchillas al aire libre para fabricar dispositivos OSC con estructura de p-i-n, logrando "uno de los mejores resultados del recubrimiento de cuchillas al aire libre" a través de una estrategia de coadsorción y un novedoso SAM ácido de molécula pequeña, mejorando la estabilidad de los dispositivos de perovskita y OSC. . El equipo declaró: "Después de 1000 horas de seguimiento del punto de máxima potencia, el PSC encapsulado s y OSC s mantuvo eficiencias iniciales de aproximadamente 90% y 80%, respectivamente .

Rendimiento del dispositivo de PSC & OSC (del artículo del equipo de investigación)

La mejora de la cristalinidad, la minimización de los estados de trampa y la mejora de las capacidades de extracción y transporte de orificios han dado como resultado una eficiencia de conversión de energía. es (PCE s ) del PSC s con estructura p-i-n superior al 25% (certificado como 24,68%).