11月10日消息,一篇于11月10日提交至 arXiv 的论文(编号 arXiv:2611.13746,Jiaxin Wu 等23位作者,并关联发表于 Science Advances)针对反式(inverted)钙钛矿太阳能电池的耐用性瓶颈,提出了基于埋底界面锚定结构的界面鲁棒性设计策略。
研究首先识别出反式钙钛矿电池的关键失效模式:基于自组装单分子层(SAM)的埋底界面在真实温度波动下,因热-机械应力累积主导的粘附失效而崩塌。为此,作者提出同金属卤化物预处理策略,在透明导电氧化物表面构建化学相容、高可锚定的界面环境,引导SAM有序组装。
机理上,该处理提高了表面羟基密度,实现以金属-氧配位为主、氯诱导氢键协同的层级多点界面锚定,显著增强锚定牢固度与热-机械应力耐受能力。
性能结果方面,采用该界面策略的器件实现27.3%的光电转换效率(认证效率26.9%),并在-40℃至85℃之间完成400次温度循环(ISOS-T-3标准)后仍保持初始效率的94%。研究证明,合理调控埋底界面锚定架构可同时提升钙钛矿电池的效率与长期运行可靠性,为高效率、高耐久钙钛矿光伏的产业化提供了可行路径。
(来源:arXiv)