李曉東&方俊鋒AM：ITO納米顆粒穩(wěn)定倒置鈣鈦礦太陽能電池中空穴傳輸層的自組裝

近年來，隨著自組裝分子（SAM）的應(yīng)用，倒置鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的效率迅速提升，但SAM分子易脫附的問題嚴(yán)重制約了器件穩(wěn)定性。

本研究華東師范大學(xué)李曉東和方俊鋒等人引入功能化的氧化銦錫納米顆粒（INPs），以促進(jìn)并增強(qiáng)SAM在基底上的自組裝。INPs富含?OH基團(tuán)，可均勻錨定SAM分子。與ITO基底上傳統(tǒng)物理吸附、易脫附的?OH不同，INPs上的?OH基團(tuán)鍵合穩(wěn)定，能耐受溶劑沖洗和長(zhǎng)期老化，從而抑制器件老化過程中SAM的脫附。

因此，基于INPs的PSCs實(shí)現(xiàn)了26.44%的高效率，并在ISOS-L-2測(cè)試協(xié)議下表現(xiàn)出良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，在85°C連續(xù)光照最大功率點(diǎn)跟蹤后仍保持約91%的初始效率。

研究亮點(diǎn)：

1. 創(chuàng)新性引入ITO納米顆粒解決SAM脫附難題：利用INPs表面穩(wěn)定的?OH基團(tuán)強(qiáng)效錨定SAM分子，顯著抑制其在溶劑沖洗與熱老化過程中的脫附，從根源提升界面穩(wěn)定性。

2. 兼顧高效電荷提取與能級(jí)匹配：INPs相比傳統(tǒng)NiO?具有更高電導(dǎo)率（提升約70%），且與ITO同質(zhì)接觸避免了異質(zhì)界面帶來的能級(jí)失配與電荷提取勢(shì)壘，有力支撐了26.44%的高轉(zhuǎn)換效率。

3. 顯著提升器件高溫運(yùn)行穩(wěn)定性：在85°C連續(xù)光照、MPP跟蹤1000小時(shí)后，器件效率仍保持91.35%，遠(yuǎn)超對(duì)照器件，為SAM基倒置PSCs的實(shí)際應(yīng)用提供了有效的穩(wěn)定性解決方案。

B. Feng, W. Li, Z. Cui, et al. “ ITO Nanoparticles to Stabilize the Self-Assembly of Hole Transport Layer in Inverted Perovskite Solar Cells.” Adv. Mater. (2025): e17573.

https://doi.org/10.1002/adma.202517573

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