富勒烯在光伏領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展 ——鹿角型的六加成富勒烯
近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)王官武教授課題組在先前[60]富勒烯電化學(xué)領(lǐng)域研究基礎(chǔ)上(Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 3006–3010;Chem. Sci. 2020, 11, 384?388; Research 2020, 2020, 2059190),通過(guò)電化學(xué)還原[60]富勒烯吲哚啉,使C–N鍵斷裂形成開(kāi)環(huán)二負(fù)離子,隨后與疊氮化合物在室溫下反應(yīng)得到未報(bào)道的鹿角型產(chǎn)物,然后經(jīng)過(guò)光化學(xué)和熱轉(zhuǎn)換反應(yīng)也獲得了新穎的富勒烯多加成衍生物,其中包含鹿角型的六加成富勒烯。
課題組選取鹿角型的六加成富勒烯作為電子傳輸層的修飾層應(yīng)用到n-i-p型的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件。課題組選用沒(méi)有修飾層的器件作為對(duì)比,根據(jù)J-V曲線,發(fā)現(xiàn)以鹿角型的六加成富勒烯作為修飾層的器件的光電轉(zhuǎn)換效率(18.57%)相對(duì)于沒(méi)有修飾層的參比(17.15%)明顯提高。這些結(jié)果表明鹿角型的六加成富勒烯在n-i-p型鈣鈦礦電池中是有前景的電子傳輸層修飾材料。
圖(a)n-i-p型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)圖,圖(b)沒(méi)有修飾層和以3a作為修飾層的n-i-p型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的J-V特性曲線。(圖片來(lái)源:Sci. Bull.)
該項(xiàng)研究成果推動(dòng)了富勒烯在光伏領(lǐng)域的發(fā)展,同時(shí)也對(duì)鈣鈦礦電池的發(fā)展有很大意義。