清華大學在鈣鈦礦太陽能電池研究領(lǐng)域取得新進展

金屬鹵化物鈣鈦礦因其優(yōu)異的光電性能和溶液法加工特性，已成為光伏領(lǐng)域中最具發(fā)展前景的材料體系之一。然而，在鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的制備過程中，常用溶劑二甲基亞砜（DMSO）易殘留于鈣鈦礦層與傳輸層之間的埋底界面處，進而引發(fā)界面孔洞、結(jié)晶無序以及殘余應力積累等問題，嚴重限制了器件的最終光電轉(zhuǎn)換效率與長期運行穩(wěn)定性。盡管傳統(tǒng)界面修飾策略（如自組裝單分子層）可在一定程度上改善界面性質(zhì)，但由于其作用機制相對靜態(tài)、作用深度有限，難以有效清除深埋于界面區(qū)域的DMSO殘留物。因此，發(fā)展一種能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)、深入清除界面殘留物的新策略，已成為當前該領(lǐng)域亟待突破的關(guān)鍵科學問題。 tHF-OarUO  
近日，清華大學材料學院林紅教授團隊合作在鈣鈦礦太陽能電池埋底界面二甲基亞砜（DMSO）殘留去除方面取得重要研究進展。該團隊創(chuàng)新性地提出了一種光響應分子工程策略，將具有光異構(gòu)化特性的4'-氨基偶氮苯-4-磺酸（AABSA）分子引入SnO₂/鈣鈦礦埋底界面。在紫外光激發(fā)下，AABSA分子可發(fā)生快速、可逆的順反異構(gòu)轉(zhuǎn)變，憑借其動態(tài)異構(gòu)運動實現(xiàn)對界面殘留DMSO的高效原位清除，顯著提升了鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶質(zhì)量、釋放了殘余拉應力，并優(yōu)化了電荷傳輸性能。 ^)$(Fe<