有机无机杂化钙钛矿太阳能电池由于其高的光电转化效率高、活性层材料廉价易得、可溶液加工易制备等优点引起了科研工作者的广泛关注。经过短短几年的发展，其认证效率已超过24%。然而器件稳定性仍然是限制其商业化进程的重大问题。器件长期暴露在空气中，不仅会跟空气中的水分子发生反应，而且会跟空气中的氧分子发生反应生成超氧化物。进一步，钙钛矿会和超氧化物发生不可逆反应，造成器件性能不可逆转的衰减。而这种氧分子引起的降解常常被人们忽略。

基于此，苏州大学李永舫院士团队的李耀文教授等人将亲水性富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸-（3,4,5-三（2-（2-（2-甲氧基乙氧基）乙氧基）乙氧基）苯基）甲醇酯（PCBB-OEG）作为添加剂同时定性。研究发现，PCBB-OEG不仅可以促进光生电子在钙钛矿薄膜中的传输，同时还可以加速电子传输层PCBM对光生电子的抽提，光生电子的快速传出可以减少与空气中氧气分子反应的概率，因此会极大的减少薄膜中引起钙钛矿薄膜降解的“元凶”——超氧化物的生成。因此，器件的氧气稳定性会得到提高。最终基于pero-0.1/PCBM:PCBB-OEG的器件的效率高达20.49%，未封装器件在湿度为50%的环境下保存60天仍有98%的效率。除此以外，作者还研究了未封装器件在连续光照下（连续光照可以加速超氧化物的生成以及器件的降解）的稳定性，发现其稳定性也得到了极大地提高。这些数据充分证明了亲水性富勒烯材料PCBB-OEG在太阳能电池稳定性方面有着巨大的应用前景，该工作也为提高钙钛矿太阳能电池器件稳定性提供了新的思路。

相关工作发表在国际期刊Solar RRL（DOI: 10.1002/solr.201900249）上。

图1.（a-c）随着时间的演变pero-pristine薄膜的表面SEM图；（d-f）随着时间的演变pero-0.1薄膜的表面SEM图；（g）随着时间的演变pero-pristine薄膜XRD图；（h）随着时间的演变pero-0.1薄膜XRD图；

图2.（a）HE探针荧光强度变化过程；（b）随着时间的演变pero-0.1/PCBM:PCBB-OEG器件稳定性图（~50%湿度的空气中，未封装），内部：PCBB-OEG提高器件稳定性机理示意图。

微信分享

x

用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

网站内容来源于互联网、原创，由网络编辑负责审查，目的在于传递信息，提供专业服务，不代表本网站及新媒体平台赞同其观点和对其真实性负责。如因内容、版权问题存在异议的，请在 20个工作日内与我们取得联系，联系方式：021-80198330。网站及新媒体平台将加强监控与审核，一旦发现违反规定的内容，按国家法规处理，处理时间不超过24小时。