Solvent-Activated Transformation of Polymer Configurations for Advancing the Interfacial Reliability of Perovskite Photovoltaics

溶剂激活的聚合物构型转变，以提高钙钛矿光伏器件的界面可靠性

有机材料因其结构多样性和溶液加工性而被广泛应用于钙钛矿太阳能电池中的电荷传输层。然而，它们低表面能通常会导致与钙钛矿溶液接触时薄膜润湿性不佳，这限制了光伏器件的界面性能。尽管溶剂后处理有时可以调节有机膜的润湿行为，但固体-液体相互作用的机制仍然不明确。在这里，厦门大学杨丽助理教授提供了溶剂与传统的聚合物——聚双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺润湿性可能相关性的证据，并揭示了溶剂的Hansen溶解度参数(HSPs)在润湿机制中的关键作用。结果表明，传统的溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)通过形态破坏机制改善了PTAA的润湿性，但负面影响了界面电荷收集和稳定性。相比之下，具有适当HSP值的2-甲氧基乙醇(2-Me)有序地诱导PTAA构型的转变，同时改善了润湿性并保持了膜表面形貌。在仔细优化PTAA膜的表面构型后，钙钛矿结晶和界面兼容性均得到了增强。得益于卓越的界面性能，基于2-Me的钙钛矿太阳能电池实现了24.15%的最高效率，而基于DMF的电池效率为21.4%。更令人鼓舞的是，使用2-Me最小化了钙钛矿埋藏界面缺陷，使得未封装的设备在光照1100小时后保持了约95%的初始效率。本研究证明了溶剂-聚合物相互作用在调节界面性能和增强钙钛矿太阳能电池鲁棒性方面的高效性。

该研究工作以“Solvent-Activated Transformation of Polymer Configurations for Advancing the Interfacial Reliability of Perovskite Photovoltaics”为题，发表在《Journal of the American Chemical Society》上。

工作应用低温探针台研究了材料的电学性质。