역변형 페로브스카이트 태양 전지를 위한 균질화 자기 조립 분자

초록 역변형 페로브스카이트 태양 전지(PSC)는 자기 조립 분자(SAM)의 발전에 힘입어 빠르게 개선되었습니다. 그러나 기판 위에 균질한 SAM 코팅을 달성하는 것은 여전히 도전 과제로 남아 있으며, 이는 장치 성능과 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 여기, 우리는 고정된 방향족 고리 구조를 가진 SAM인 (4‐(피렌‐1‐일)페닐)인산(PhPAPy)를 제시합니다. 첫 번째 원리 분자 동역학(AIMD) 시뮬레이션은 이 고정성이 회전 자유도를 제한하고 기판 위에 거의 수직인 분자 방향을 촉진함을 보여줍니다. 또한, 평면 피렌 고리 간의 π–π 상호작용은 분자의 포장을 향상시켜 균질하고 밀집된 SAM 층을 형성합니다. 결과적으로 균일한 PhPAPy는 페로브스카이트–기판의 직접 접촉을 최소화하고, 계면 속성을 향상시키며, 매립 계면 결함을 줄이고, 효율성과 안정성을 개선합니다. PhPAPy SAM을 사용한 조립된 역변형 PSC는 인증된 역스캔 전력 변환 효율(PCE) 26.74%와 중국 국가 계측 연구소에서의 인증된 안정화 전력 출력(SPO) 효율 26.12%를 달성합니다. 이 장치는 65 °C의 지속적인 AM 1.5G 조명 하에서 최대 전력 포인트 추적(MPPT) 후 2000시간 동안 초기 효율의 95%를 유지합니다(ISOS‐L‐2).