De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da Universidade de Soochow, da Universidade Nacional de Taiwan e da Universidade Chang Gung relataram recentemente um método de monocamada auto-montada (SAM) co-montada para células solares de perovskita invertidas. Esta estratégia emparelha a SAM seletiva de buracos Me-4PACz (Me4) com duas moléculas doadoras-aceptoras recém-projetadas, LYS-H e LYS-F fluorada, para resolver problemas de interface como agregação de Me4, fraca molhabilidade da perovskita, contato interfacial deficiente e cristalinidade inadequada, reduzindo assim as perdas por recombinação não radiativa.
A monocamada auto-montada doadora-aceptora promove a extração de buracos através do reforço do dipolo interfacial e utiliza grupos funcionais para passivar defeitos. O trifenilamina inibe a agregação de Me4 via empilhamento π-π, melhorando a homogeneidade, enquanto a fluoração do LYS-F aprofunda o orbital molecular ocupado mais alto (HOMO) e aumenta a função trabalho efetiva, alcançando um melhor alinhamento de níveis de energia. Células utilizando Me4+LYS-F alcançaram uma eficiência de conversão de potência de 25.02% e um fator de preenchimento de 83.64%, demonstrando estabilidade no ar aprimorada sob condições de 25°C, aproximadamente 30% de umidade relativa e escuridão.
Esta monocamada auto-montada doadora-aceptora forma uma camada de passivação molecular interfacial no lado de transporte de buracos enterrado, reduzindo a densidade de armadilhas e melhorando a formação do filme de perovskita. A co-montagem restringe o agrupamento, gerando uma cobertura mais contínua e com menos defeitos, aumentando a afinidade interfacial, promovendo nucleação uniforme e suprimindo poros e heterogeneidade composicional. Interações intermoleculares adicionais melhoram a qualidade do contato, reduzem a resistência interfacial e aceleram a transferência de buracos.
O dipolo doador-aceptor ajusta o panorama energético local, reforça a eletrostática interfacial e otimiza o alinhamento para extração de buracos. A fluoração do LYS-F aumenta a função trabalho efetiva, elevando a força motriz para coleta de buracos e reduzindo o acúmulo de carga. O aprofundamento da posição do nível de energia reduz a recombinação não radiativa através da melhoria da seletividade do portador, enquanto grupos funcionais passivam defeitos químicos como íons subcoordenados, suprimindo centros de recombinação.
Combinando passivação de defeitos, melhoria da qualidade do filme e condições favoráveis de nível de energia, a monocamada auto-montada doadora-aceptora suprime efetivamente as perdas por recombinação não radiativa. A criação de uma barreira na interface enterrada previne a intrusão de umidade e oxigênio, retardando a degradação química e aumentando a estabilidade operacional. Ao reduzir armadilhas e melhorar a energética interfacial, diminui-se o incentivo para migração iônica, contribuindo para a manutenção da eficiência do dispositivo sob exposição ambiental.
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