Sterically-extended asymmetric conjugated hole-selective layer for perovskite/silicon tandem solar cells

串联 共轭体系 图层(电子) 材料科学 光电子学 有机太阳能电池 纳米技术 聚合物太阳能电池 化学 太阳能电池 光伏系统
作者
Tingxia Yan,Chenxu He,Chi Li,Xinhua Ouyang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41467-026-73656-2
摘要

Carbazole-based self-assembled monolayers (SAMs) were widely adopted as hole-selective layers (HSLs) and recombination junction material in perovskite/silicon tandem solar cells (P/S-TSCs), yet it remains challenging to simultaneously suppress excessive molecular aggregation and maintain continuous charge-transport pathways, particularly on textured silicon substrates. Herein, we report series of sterically extended asymmetric carbazole-based SAMs, 4-(11H-benzo[a]carbazol-11-yl)benzoic acid (BABCz), 4-(9H-dibenzo[a,c]carbazol-9-yl)benzoic acid (BADBCz), and 4-(3',6'-dimethoxy-9H-[3,9'-bicarbazol]-9-yl)benzoic acid (MeO-BADCz), in which MeO-BADCz engineers to construct a continuous three-dimensional C-H···π-mediated charge-transport network while effectively restraining long-range crystallization. The MeO-BADCz monolayer combines strong anchoring to substrate, pronounced work-function modulation, and efficient defect passivation at the buried interface, enabling pinhole-free, highly crystalline wide-bandgap (1.68 eV) perovskite films with suppressed non-radiative recombination. Through these advancements, the optimized wide-bandgap perovskite solar cells (PSCs) incorporating MeO-BADCz as the HSL deliver a power conversion efficiency (PCE) of 24.05% with negligible hysteresis and retain 97.1% of their initial efficiency after 1000 h of continuous operation under ISOS-L-1 protocol. When implemented as the recombination layer on textured silicon heterojunction (SHJ), MeO-BADCz further enables P/S-TSCs with a certified PCE of 33.04% and robust stability under damp-heat-light conditions. This work demonstrates a steric-engineering concept for asymmetric carbazole-based SAMs and highlights texture-tolerant multidimensional charge-transport networks as a key motif for scalable tandem photovoltaics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
吉吉国王完成签到 ,获得积分10
刚刚
崔雨禾完成签到 ,获得积分10
4秒前
迷路凌柏完成签到 ,获得积分10
4秒前
周周有一只很丑的熊完成签到,获得积分10
9秒前
了U完成签到 ,获得积分10
10秒前
花卷完成签到,获得积分10
11秒前
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
12秒前
兔子吃胡萝卜完成签到,获得积分10
12秒前
Lbc完成签到,获得积分20
13秒前
蕾姐完成签到,获得积分10
14秒前
xfy完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
调皮的以柳完成签到,获得积分10
15秒前
hobator完成签到,获得积分10
16秒前
大模型应助科研小白采纳,获得10
16秒前
小肚黄完成签到 ,获得积分10
17秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
Lbc关注了科研通微信公众号
21秒前
林北bei完成签到,获得积分10
24秒前
11111完成签到,获得积分10
26秒前
苏silence发布了新的文献求助10
26秒前
微笑的天抒完成签到,获得积分10
28秒前
shilly完成签到 ,获得积分10
29秒前
31秒前
惜缘完成签到 ,获得积分10
33秒前
36秒前
哇哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
39秒前
42秒前
糊涂的涂涂完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
chuzihang完成签到 ,获得积分10
45秒前
科研小白发布了新的文献求助10
46秒前
Archer完成签到,获得积分10
47秒前
蓓蓓完成签到 ,获得积分10
50秒前
50秒前
充电宝应助CRUSADER采纳,获得10
51秒前
52秒前
Hanguo发布了新的文献求助10
52秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7282464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903229
关于积分的说明 18833956
捐赠科研通 6953287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207556
关于科研通互助平台的介绍 2377841
邀请新用户注册赠送积分活动 2182743