摘要：近年来钙钛矿太阳能电池发展迅猛，已通过多项光伏性能和稳定性的国际认证，展现巨大的应用前景。富勒烯C 60是目前单节钙钛矿电池中性能最好的电子传输材料，也是叠层钙钛矿电池中必不可少的界面材料。然而，C 60溶解性较差，难以液相成膜，目前只能通过高成本、高耗能的真

近年来钙钛矿太阳能电池发展迅猛，已通过多项光伏性能和稳定性的国际认证，展现巨大的应用前景。富勒烯C 60是目前单节钙钛矿电池中性能最好的电子传输材料，也是叠层钙钛矿电池中必不可少的界面材料。然而，C 60溶解性较差，难以液相成膜，目前只能通过高成本、高耗能的真空热蒸发法制备电子传输层。同时，C 60在高温下趋向团聚结晶，不利于电子传输层的形貌稳定性。

鉴于此，福建师范大学邢舟副教授、安明伟副教授、南方科技大学郭旭岗教授等人设计并合成一种n型聚合物TPDI-BTI用于和C60液相组装高效、稳定的电子传输层。得益于该分子柔软的链状骨架、理想的分子间化学作用和电子能级匹配，TPDI-BTI不仅可以插入相邻碳笼之间抑制碳笼团聚，而且可以调控碳笼的电子传输和薄膜的界面化学作用（图1）。基于C 60-TPDI-BTI的钙钛矿电池表现出25.6%的光电转化效率（第三方认证25.1%），不仅是目前该类钙钛矿电池的最优性能，而且可以和真空热蒸发C 60电子传输层相媲美。同时，电池在1800小时持续光照老化后仍然表现出几乎未衰减的性能（图2）。该研究突破了高性能C 60电子传输层只能通过真空热蒸发法制备的局限性，对全液相法制备高效、稳定钙钛矿电池具有重要意义。

图1. C60-TPDI-BTI之间的化学作用

图2. 聚合物和富勒烯的分子结构及钙钛矿电池的光伏性能

参考文献：

Z. Xing, S. Ma, B. Chen, M. An, A. Fan, X. Hu, Y. Wang, L. Deng, Q. Huang, H. Kanda, F. Al-Amri, G. Pozzi, Y. Zhang, J. Xia, J. Wu, X. Guo, M. Nazeeruddin, Solubilizing and stabilizing C60 with n-type polymer enables efficient inverted perovskite solar cells, Joule, 2025, 9, 101817.

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(24)00553-1

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来源：科学联线牵