Chemical Engineering Journal：利用Bphen-Fullerene二聚体实现高效稳定的钙钛矿型太阳能电池的界面工程

我团队在《Chemical Engineering Journal》(中科院1区，影响因子16.744）发表了题为“Interface engineering for achieving efficient and stable perovskite solar cells by Bphen-fullerene dimer”的研究论文。该成果由环境友好能源材料国家重点实验室、信息工程学院合作完成，我团队硕士研究生余雪梅为第一作者，金波教授为通讯作者，西南科技大学为第一通讯单位。

【研究背景】

能源和环境问题与人类文明的延续息息相关。因此，发展清洁能源迫在眉睫。太阳能电池作为清洁能源被寄予厚望。自2009年报告以来，钙钛矿(PVSK)太阳能电池(PSCs)作为一种极具潜力的太阳能电池技术，其效率已从3.8%提高到25.7%。PSCS中不同材料层的界面缺陷和能级失配会导致严重的界面非辐射复合，降低器件的短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)，使实际功率转换效率(PCE)低于理论值。因此，引入界面改性层来调整界面、改善结晶、减少界面缺陷是提高器件性能的有效方法。

【工作简介】

本工作通过Prato反应高产率制备了一种新型的富勒烯二聚体2C₆₀-Bphen，并首次将其用于PSCs的界面修饰材料。为了钝化钙钛矿薄膜的表面缺陷，改善界面接触，引入了界面改性层。带有两个碳笼的C₆₀-Bphen可以减少邻菲罗啉分子的自聚。2C₆₀-Bphen与钙钛矿之间的良好匹配能级以及2C₆₀-Bphen的高电子迁移率有利于高效PSCs的电子提取和输运。以2C₆₀-Bphen为界面层时，PSC的光电转换效率最高，达到20.24%，在环境条件下储存500h仍能保持85%的转换效率。这些结果表明，2C60-Bphen有可能作为高性能PSCs的界面材料。

文章连接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139412