Сульфонатный слой в перовскитных солнечных элементах дал КПД 26,21% и 90% после 4500 ч хранения
Исследователи поместили натриевую соль 2-формилбензолсульфокислоты между SAM и перовскитом в инвертированных элементах. Лабораторные образцы достигли КПД 26,21% и сохранили более 90% в азоте.
Коллектив из Хэнаньского университета, Института процессной инженерии Китайской академии наук, Китайского университета Гонконга и Пекинского технологического института модифицировал скрытый интерфейс инвертированных перовскитных солнечных элементов. По данным статьи в Nano-Micro Letters, лабораторные образцы с модификацией показали рекордный для работы КПД 26,21% springer.com
Nano-Micro Lettersspringer.comОткрыть источник ↗.
В качестве прослойки использована натриевая соль 2-формилбензолсульфокислоты (2-FAS) — недорогое и доступное соединение. Её помещают между дырочно-транспортным слоем из самоорганизующихся молекул (SAM) и перовскитным поглотителем, где она служит молекулярным мостиком.
Скрытый интерфейс и перенос заряда
Качество границы между SAM и перовскитом определяет перенос заряда и безызлучательную рекомбинацию. Слабая адгезия SAM и дефекты поверхности перовскита остаются проблемой инвертированных элементов. Как сообщили авторы, бензольное кольцо 2-FAS взаимодействует с SAM за счёт π–π-стекинга, что усиливает адгезию и способствует переносу дырок.
Сульфонатная группа (-SO3−) координируется с ионами Pb2+. По данным авторов, это регулирует кристаллизацию и пассивирует поверхностные дефекты springer.com
Nano-Micro Lettersspringer.comОткрыть источник ↗.
КПД и стабильность
Лучший элемент с 2-FAS показал КПД 26,21%, напряжение холостого хода 1,164 В и коэффициент заполнения 86,15%. Контрольный образец без обработки достиг 24,58%, а образцы со вторым сульфонатом, метилаллилсульфонатом натрия (SMAS), — 25,41%.
Авторы также сообщают, что ионы Na+ из 2-FAS занимают вакансии A-позиции в решётке перовскита. Это подавляет миграцию ионов и фазовые переходы и повышает структурную целостность.
Неинкапсулированные элементы сохранили 90,06% начального КПД после 4500 часов хранения в атмосфере азота. Контрольные образцы и образцы с SMAS в этом испытании показали худший результат springer.com
Nano-Micro Lettersspringer.comОткрыть источник ↗.
Результаты получены на лабораторных элементах. Работа сочетает межфазное «мостикование», пассивацию дефектов и стабилизацию решётки в одном недорогом слое. Статья опубликована 14 августа 2026 года (DOI 10.1007/s40820-026-02278-6).
