定制化石墨烯量子点实现钙钛矿太阳能电池高效与稳定双赢

高丽大学Jin Hyuck Heo，Sang Hyuk Im 在 EcoMat 发表题为“Enhancing FAPbI3 Perovskite Solar Cell Performance and Stability Through Bespoke Graphene Quantum Dots”的研究论文，通过战略性界面改性，利用定制化石墨烯量子点（GQDs）提出了一种提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）效率和长期稳定性的新策略。通过精确控制GQDs的烷基胺链长度（如丁胺C4、辛胺C8和十二胺C12），赋予其适配特定PSCs界面的理想光学和电子特性。研究发现，引入C4-GQDs能够显著优化SnO2电子传输层（ETL）的能级对齐和导电性能，而C12-GQDs则通过降低钙钛矿表面的陷阱密度，有效增强了缺陷钝化效果。这些界面改性措施使单元电池的光电转换效率提升至24.41%，小型模块达到18.91%。尤其值得关注的是，在25°C、相对湿度35%的持续光照条件下，经过1000小时的最大功率点跟踪测试，小型钙钛矿模块仍能保持初始效率的89%。本研究突显了定制化GQDs在提升PSCs性能和稳定性方面的巨大潜力，为未来光伏技术的发展提供了一种可扩展且高效的解决方案。