氟化苯并噻唑-苯并硫氮杂卓共轭聚合物提升钙钛矿太阳能电池性能

在"Defects Passivation With Dithienobenzodithiophene-based π-conjugated Polymer for Enhanced Performance of Perovskite Solar Cell"这篇论文中，研究者们探索了一种新型策略来优化钙钛矿太阳能电池的性能。钙钛矿太阳能电池因其高效率和低成本而备受关注，但其稳定性问题，特别是缺陷导致的性能衰退是一个关键挑战。论文的核心在于介绍了一种基于二苯并硫氮杂卓（dithienobenzodithiophene, DBT）的π共轭聚合物，该聚合物由氟化苯并三唑和苯并噻二唑组成。 通过反溶剂法，这种含氟聚合物被成功地应用于钙钛矿晶体的表面，与未配位的铅离子（Pb2+）发生作用，形成稳定的Pb-F键。这个过程起到了有效的缺陷钝化作用，减少了陷阱态密度，从而改善了电子-空穴对的复合效率。缺陷的减少不仅提高了钙钛矿薄膜的内部电荷传输，也增强了其与 Spiro-OMeTAD（一种常用的有机电解质）之间的接触，有助于提高整体电流收集能力。 实验结果显示，经过这种聚合物钝化处理后，钙钛矿太阳能电池的功率转换效率（PCE）达到了18.03%，显示出显著的提升。令人印象深刻的是，在储存于湿度为60%的环境中长达1000小时后，设备仍能保持原始PCE的90%，证明了dithienobenzodithiophene基π共轭聚合物作为缺陷钝化材料的有效性和稳定性。 这项研究不仅推动了钙钛矿太阳能电池技术的发展，也为寻找新型材料和钝化策略提供了有价值的参考。它展示了π共轭聚合物在提高器件性能和耐久性方面的潜力，为未来的高效、稳定和大面积应用提供了新的可能。因此，这类基于DBT的聚合物在钙钛矿太阳能电池领域具有巨大的应用前景。