釜山大学研究团队攻克钙钛矿太阳能电池效率与耐久性难题…开发新一代粘附层技术
釜山大学·庆尚国立大学·亚洲大学研究团队，以粘附层材料开发新型界面粘附层技术
电子缺乏型分子粘合剂，解决商业化障碍…可广泛应用的通用技术
韩国国内研究团队开发出一种新型界面粘接层技术，可同时改善作为下一代太阳能电池而备受关注的钙钛矿太阳能电池（PSCs）长期存在的效率下降和耐久性极限问题。
釜山大学（校长 Choi Jaewon）12日表示，纳米能源工学科 Seo Jiyeon 教授研究团队与庆尚国立大学 Kim Yunhui 教授、亚洲大学 Kwon Opil 教授研究团队合作，开发出电子缺乏性分子粘接剂（Electron-deficient intermolecular adhesives, EDIAs），大幅提升了PSCs的光电转换效率和长期稳定性。
Seo Jiyeon 教授、Kim Yunhee 教授、Kwon Ohpil 教授、Jeong Gyeongho 硕士研究生、Lee Gyeongseok 博士。釜山大学提供
View original image钙钛矿太阳能电池具有轻薄柔性的薄膜结构和高转换效率，在新能源领域被视为下一代太阳能电池。尤其是在柔性器件或硅-钙钛矿叠层太阳能电池等方面，展现出多种应用潜力，但其电子传输层富勒烯（C60）与光活性层钙钛矿之间的结合力较弱，一直是致命缺陷。
现有电子传输层依赖范德华力相互作用，对机械冲击或热应力十分脆弱，从而导致器件性能和寿命下降。
对此，Seo 教授团队提出解决方案：在钙钛矿薄膜与富勒烯界面插入包含电子缺乏芳烃官能团、疏水钝化官能团以及二次锚定官能团的 EDIAs 分子膜。
这种分子粘接剂在大幅提高界面结合力的同时，使富勒烯能够与电子缺乏结构强力结合，从而优化电子传输路径。研究团队通过X射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）验证了这一机理。
实验结果表明，采用该技术的PSC在机械应力作用下裂纹产生大幅减少，与现有材料相比表现出更优异的电学性能和耐久性。尤其是NDI-C9-Ace材料由于包含作为二次锚定官能团的乙酰基，兼顾提升了薄膜的均一性和电子传输特性。相反，具有较长碳链的NDI-C11则会干扰与富勒烯的结合，效果反而下降。
Seo Jiyeon 教授表示：“本研究利用一种材料实现了多功能薄膜技术，不仅可用于单一PSC，还可作为通用平台广泛应用于柔性太阳能电池和叠层器件等。”
本研究成果已于4月18日在线发表在能源材料领域国际学术期刊《Journal of Energy Chemistry》上，并将刊登于今年9月正式出版的期刊。
该研究在产业通商资源部和韩国技术振兴院主导的韩-瑞士国际联合技术开发项目，以及科学技术信息通信部和教育部下属韩国研究财团的基础科学研究项目与LAMP项目资助下完成。
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