近日，太原理工大学郝玉英教授团队深入研究钙钛矿太阳能电池（PSCs）在极低温下的光伏过程，选取了聚合物材料聚丙烯氰（PAN）优化钙钛矿光活性层，并揭示了PAN作为添加剂的作用机理，该研究成果发表在Advanced Energy Materials上。
研究发现，添加剂PAN在低温下有效调节了钙钛矿晶格应力、稳定了钙钛矿晶格结构，从而延缓了低温下钙钛矿结构的相变温度。此外，PAN还提高了钙钛矿的介电性能和离子迁移活化能，有效钝化了低温下钙钛矿缺陷，通过增强介电屏蔽效应和减轻激子效应，有效提高了低温下载流子的解离、传输、提取和收集能力。得益于PAN的这些积极作用，PAN修饰器件在150 K的温度下实现了 24.34% 的最大光电转换效率（PCE），并且在120次热循环（290-130K）后仍保持了其归一化初始PCE的 72%。此外，PAN修饰的柔性器件表现出优异的弯折稳定性和热循环稳定性。
PAN对钙钛矿薄膜/电池稳定性的影响。（课题组供图）
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202400638
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