Die Leistung und Stabilität von invertierten Perowskit-Solarzellen (PSCs) wird erheblich durch die Anhäufung von Defekten und schlechten Grenzflächenkontakt an der Perowskit/[6,6]-Phenyl-C₆₁-Butyrat-Methylester (PCBM)-Heterojunktion eingeschränkt, was zu nichtstrahlender Rekombination führt. In diesem Artikel wird eine multifunktionale Grenzflächenmodifikationsstrategie auf Basis von 4-sulfonyl Cup [6] Aromat (SC6A) vorgeschlagen, um das inhärente Defektproblem an der PVSK/PCBM-Grenzfläche zu lösen. SC6A, als Cup-Aromat-Derivat, besitzt ein makrozyklisches aromatisches Korpus in Tassenform mit zahlreichen Sulfongruppen (-SO₃H) und Hydroxylgruppen (-OH). Es kann eine mehrfache und allseitige Abdeckung der Perowskit-Oberfläche erreichen, gleichzeitig mehrere Defekte passivieren und die nichtstrahlende Rekombination von Ladungsträgern hemmen. Seine einzigartige Hohlraumstruktur kann π-π-Wechselwirkungen mit PCBM eingehen, was hilft, die Verteilung der PCBM-Moleküle zu regulieren und deren Dispergierbarkeit zu verbessern. Dies verbessert die Homogenität des PCBM-Films, optimiert den schlechten Grenzflächenkontakt und fördert weiter die Ladungsträgertransporte. Dank dieser synergistischen Effekte erreichten die mit SC6A modifizierten Geräte eine hohe Leistungswandlungseffizienz (PCE) von 24,56 %. Darüber hinaus zeigten die auf SC6A basierenden Geräte eine ausgezeichnete Stabilität, wobei 93 % der Anfangs-PCE nach 1500 Stunden Lagerung in N₂-Atmosphäre erhalten blieben und nach 500 Stunden thermischem Altern bei 65 °C immer noch 80 % erreicht wurden, was die nicht modifizierten Kontrollgeräte deutlich übertrifft.

4-sulfonyl Cup [6] Aromat;Grenzflächenmodifikation;invertierte Perowskit-Solarzellen