NSR | 用于自供电设备的高效稳定钙钛矿室内光伏

研究者通过混合互锁自组装单分子层提高了钙钛矿室内光伏器件的稳定性，循环光照测试中光伏器件的预计T90寿命接近6000小时，初步满足了物联网自供电设备市场的基本寿命要求。

相关成果发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR），苏州大学博士后陈春浩、硕士生何晓颖、秦瑞豪为论文的共同第一作者，苏州大学王照奎教授为唯一通讯作者。

钙钛矿室内光伏稳定性测试

物联网的兴起刺激了对自供电设备需求的快速增长，伴随着高度兼容的室内光伏的快速发展。钙钛矿室内光伏（PIPV）因其可调带隙、高输出电压等而受到广泛关注。而长期稳定性是PIPV商业化的最关键障碍，目前正受到的市场密切关注。

针对这一挑战，考虑到倒置PIPV中自组装单分子层的稳定性在决定器件稳定性方面起着关键作用，研究者采用了一种混合互锁的自组装单分子层（SAM）策略来增强器件的稳定性。具有不同碳链长度的SAM材料的组合有效地增加了其在氧化铟锡（ITO）上的表面覆盖率，并增强了SAM和ITO之间的结合能。

混合SAM层的形貌。(a)ITO基底上SAM形貌的理论计算侧视图。(b)混合SAM形貌示意图。

优化后的器件在1000 lux照度下实现了创纪录的42.01%的室内光伏功率转换效率。此外，在模拟光强度从2000 lux到暗态波动的昼夜周期的加速老化稳定性测试中，最终目标器件的预计T90寿命接近6000小时。最终，PIPV模块通过集成电路实现了对电子价格标签的连续可靠驱动。

集成电路图，包括集成电路板、PIPV、锂离子蓄电池和自供电设备，如电子价格标签。右图显示了由集成电路图驱动的电子价格标签。

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf242