摘要：
具有高导电性和优异透光率的氧化铟锡（ITO）通常采用溅射的工艺作为复合电极引入到钙钛矿/有机叠层太阳电池中。为了防止高能ITO粒子在溅射过程中破坏底层材料，采用可交联有机配体材料（C1）作为双功能传输和保护层。最终，通过堆叠1.77 eV带隙钙钛矿层和1.35 eV带隙有机活性层，实现了效率为24.07%的两端钙钛矿/有机叠层太阳电池，器件表现出优异的稳定性。
正文：
串联叠层太阳电池（TSCs）可以同时解决单结器件中面临的光谱失配和热弛豫能量损失问题，这已被证明是突破单结器件Shockely-Quesisser极限的有效方法。金属卤化物钙钛矿和有机半导体的优异光电性能和带隙可调性使钙钛矿/有机叠层电池成为高性能叠层器件的理想结构。具有低损耗和高透射率的氧化铟锡（ITO）在取代金属作为复合电极方面表现出相当大的优势。然而，在溅射过程中，高能ITO粒子会对底层造成不可避免的损坏，并影响器件的性能。因此，有必要找到一种溅射保护层，以防止在ITO溅射过程中对底层材料的破坏。
图1 C1的抗溅射保护能力和电荷传输能力
近日，北京化工大学谭占鳌教授课题组在前期研究基础上，使用可交联有机配体（4，7-双（（4-乙烯基苄基）氧基）-1，10-菲罗啉，即C1）作为双功能传输和保护层。热稳定的C1可以取代BCP作为空穴阻挡层，促进界面之间的电荷传输过程，有效减少太阳电池器件中的电荷积累（图1）。因此，单结宽带隙钙钛矿太阳电池器件的效率从16.16%提高到18.05%。同时，C1可以用作溅射保护层，防止底层材料的破坏，解决了高能ITO粒子在溅射过程中会破坏底层材料的问题。基于以上理论和实验结果的分析，作者成功通过堆叠1.77eV带隙钙钛矿层和1.35eV带隙有机活性层，制备了钙钛矿/有机叠层器件（图2）。最终，最佳的钙钛矿/有机叠层电池获得了24.07%的效率和优异的稳定性。该策略为克服单结器件的效率限制提供了新的见解，并促进了串联器件的进一步发展。
该工作以“Transparent Recombination Electrode with Dual-Functional Transport and Protective Layer for Efficient and Stable Monolithic Perovskite/Organic Tandem Solar Cells”为题发表于《Adv. Mater.》期刊上，第一作者为马宗文博士，通讯作者为谭占鳌教授。北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心为第一通讯单位。
文章信息：Z. Ma, Y. Dong, R. Wang, Z. Xu, M. Li, Z. A. Tan, Adv. Mater. 2023, 2307502. DIO: 10.1002/adma.202307502
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202307502
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