安定した逆ペロブスカイト太陽電池のためのCo‐自己組織化単分子層修飾NiOx

4-(3,6-ジメチル-9H-カルバゾール-9-イル)ブチルホスホン酸（Me-4PACz）自己組織化分子（SAM）は、逆ペロブスカイト太陽電池（PSC）におけるNiOxの埋め込まれた界面の問題を解決する効果的な方法です。しかし、Me-4PACzの末端基（カルバゾールコア）は、ペロブスカイトフィルムの底部にある欠陥を強制的にパッシベートすることはできません。ここで、PSCの埋め込まれた界面を修飾するためにCo-SAM戦略が採用されています。Me-4PACzは、単分子層のカバレッジを改善しリーク電流を減少させるためにリン脂質コリン塩化物（PC）でドープされています。PC内のリン酸基と塩化物イオン（Cl-）はNiOx表面の欠陥を抑制できます。同時に、PC内の四級アンモニウムイオンとCl-は、ペロブスカイトフィルム内の有機陽イオンとハロゲン空席を埋めて欠陥のパッシベーションを可能にします。さらに、Co-SAMはペロブスカイト結晶の成長を促進し、埋め込まれた欠陥の問題を共同で解決し、非放射再結合を抑制し、キャリア伝達を加速し、ペロブスカイトフィルムの残留応力を和らげることができます。その結果、Co-SAM修飾デバイスは、運転後1000時間の一日光照射下で93%の初期効率を維持しながら、最大25.09%の電力変換効率と優れたデバイス安定性を示します。この研究は、NiOx上のCo-SAMを修飾することでPSCの性能と安定性を向上させる新しいアプローチを示しています。