单层膜可改善无铅钙钛矿太阳能电池

FZB科学家利用自组织单层减少太阳能电池损耗 钙钛矿太阳能电池有两个障碍需要克服。首先，它们在几十年内还不稳定，其次，最强大的钙钛矿材料含有铅。 现在，柏林亥姆霍兹中心（Helmholtz-Zentrum Berlin，HZB）的科学家们正在探索锡钙钛矿太阳能电池，因为这种电池无毒，而且可能比含铅的同类电池更稳定。此外，由于其特殊的电光特性，它们特别适合于串联和三重太阳能电池。 然而，锡钙钛矿太阳能电池要达到铅基钙钛矿的高效率还有一段路要走。 在当前的TiN钙钛矿太阳能电池中，使用PEDOT：PSS产生最低的接触层。这不仅是一个繁琐的过程，而且还会造成损失。然而，在铅钙钛矿中，PEDOT：PSS层可以被一种更优雅的解决方案所取代：自组织单层（Sam），这甚至带来了新的效率记录。 到目前为止，基于TiN钙钛矿中的MeO-2PACZ化合物的Sam的实验已经产生了比PEDOT：PSS更差的结果。然而，HZB首席研究员Artem Musiienko确信Sam也可以在锡钙钛矿中提供优势。 与他的合作伙伴一起，他分析了使用MeO-2PACz作为锡钙钛矿接触层的潜在问题。密度泛函理论计算表明，所产生的界面没有与相邻的钙钛矿晶格很好地排列，导致大量的损失。 因此，该团队寻求替代的自组装单层（Sam）分子，以实现更好的配合。他们发现了吩噻嗪，一种含硫官能团，缩写为TH-2EPT。