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Tailoring Dual‐Site Defect Passivation Molecules to Minimize Buried Interface Energy Loss for Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells

钝化 钙钛矿(结构) 材料科学 能量转换效率 晶界 偶极子 光电子学 载流子寿命 分子 无辐射复合 纳米技术 化学 结晶学 半导体 图层(电子) 有机化学 半导体材料 冶金 微观结构
作者
Deng Wang,Yongchun Li,Wenjing Li,Weichun Pan,Xuping Liu,Jihuai Wu,Xugang Guo,Qinghua Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (39): e202509529-e202509529 被引量:7
标识
DOI:10.1002/anie.202509529
摘要

The modification of interfaces in perovskite solar cells (PSCs) to achieve mitigation of carrier transport barriers and suppression of non-radiative recombination is essential for enhancing PSC efficiency and stability. In this study, two small dipole-functionalized molecules, 1,4-di(thiophen-2-yl)benzene and 1,4-di(thiazol-2-yl)benzene, were synthesized and effectively anchored onto perovskite surfaces via Lewis acid-base interactions to improve the quality of perovskite grain boundaries and reduce non-radiative recombination. The dual-passivation-site dipole-functionalized molecules strategically modulate the interfaces, establishing a gradient energy level alignment, that facilitates carrier extraction and transport. As a result, the optimal n-i-p PSC achieved a champion power conversion efficiency (PCE) of 25.85% alongside enhanced operational stability under simulated 1-sun illumination over 1200 h. A large-area device with an area of 1 cm2 also exhibited a PCE of 24.79%. Our study provides fundamental insights into the role of dipole molecules in defect passivation for further development of interfacial engineering strategies for high-performance perovskite optoelectronic devices.
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