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Application of PACz-Based Self-Assembled Monolayer Materials in Efficient Perovskite Solar Cells
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2024-11-16 , DOI: 10.1021/acsami.4c13977 Suyue Huang, Chao Liang, Zhichao Lin
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2024-11-16 , DOI: 10.1021/acsami.4c13977 Suyue Huang, Chao Liang, Zhichao Lin
Due to the advantages of low interface resistance, high work function, and high stability, PACz family materials have developed rapidly in p–i–n structure perovskite solar cells (PSCs) in recent years. Numerous studies have shown that PSCs prepared on the basis of PACz family materials or their derivatives as hole transport layers (HTLs) generally exhibit superior performance compared to PSCs prepared on the basis of organic HTL PTAA and inorganic HTL NiOx, especially in terms of stability, demonstrating unparalleled charm. Since the application of PACz-like molecule V1036 as a HTL in PSCs in 2018, research reports on high-performance PSCs based on the PACz family HTL have been widely disseminated. Currently, PSCs based on the PACz HTL exhibit a world record value of 26.7% power conversion efficiency (PCE), breaking the long-standing world record held by n–i–p-structured PSCs, indicating its great potential for application in PSCs. The main problem with using PACz as a HTL is that it exhibits poor wettability toward perovskite precursor solutions, is sensitive to the thickness of the HTL and the roughness of the substrate, has poor thermal stability, and lacks preparation methods, making it difficult to achieve large-area device fabrication. This review summarizes the outstanding achievements of PACz to date, describes the mechanism and unique properties of PACz in PSCs, and looks forward to the future development prospects of PACz.
中文翻译:
基于 PACz 的自组装单层材料在高效钙钛矿太阳能电池中的应用
由于具有低界面电阻、高功函数和高稳定性等优点,近年来 PACz 族材料在 p-i-n 结构钙钛矿太阳能电池 (PSC) 中得到了快速发展。大量研究表明,与基于有机 HTL PTAA 和无机 HTL NiOx 制备的 PSC 相比,基于 PACz 族材料或其衍生物制备的空穴传输层 (HTL) 制备的 PSC 通常表现出优异的性能,尤其是在稳定性方面,显示出无与伦比的魅力。自 2018 年将 PACz 样分子 V1036 作为 HTL 应用于 PSC 以来,基于 PACz 家族 HTL 的高性能 PSC 的研究报告已广泛传播。目前,基于 PACz HTL 的 PSC 表现出 26.7% 的功率转换效率 (PCE) 的世界纪录值,打破了长期保持的 n-i-p 结构 PSC 的世界纪录,表明其在 PSC 中应用的巨大潜力。使用 PACz 作为 HTL 的主要问题是它对钙钛矿前驱体溶液的润湿性差,对 HTL 的厚度和衬底的粗糙度敏感,热稳定性差,缺乏制备方法,难以实现大面积器件制造。本文总结了 PACz 迄今为止的杰出成就,描述了 PACz 在 PSCs 中的机制和独特性质,并对 PACz 的未来发展前景进行了展望。
更新日期:2024-11-16
中文翻译:
基于 PACz 的自组装单层材料在高效钙钛矿太阳能电池中的应用
由于具有低界面电阻、高功函数和高稳定性等优点,近年来 PACz 族材料在 p-i-n 结构钙钛矿太阳能电池 (PSC) 中得到了快速发展。大量研究表明,与基于有机 HTL PTAA 和无机 HTL NiOx 制备的 PSC 相比,基于 PACz 族材料或其衍生物制备的空穴传输层 (HTL) 制备的 PSC 通常表现出优异的性能,尤其是在稳定性方面,显示出无与伦比的魅力。自 2018 年将 PACz 样分子 V1036 作为 HTL 应用于 PSC 以来,基于 PACz 家族 HTL 的高性能 PSC 的研究报告已广泛传播。目前,基于 PACz HTL 的 PSC 表现出 26.7% 的功率转换效率 (PCE) 的世界纪录值,打破了长期保持的 n-i-p 结构 PSC 的世界纪录,表明其在 PSC 中应用的巨大潜力。使用 PACz 作为 HTL 的主要问题是它对钙钛矿前驱体溶液的润湿性差,对 HTL 的厚度和衬底的粗糙度敏感,热稳定性差,缺乏制备方法,难以实现大面积器件制造。本文总结了 PACz 迄今为止的杰出成就,描述了 PACz 在 PSCs 中的机制和独特性质,并对 PACz 的未来发展前景进行了展望。