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魏展画&谢立强AEM:降低烷基铵钝化分子的表面反应性可实现高效钙钛矿太阳能电池

顶尖团队的选择

钙钛矿太阳能电池(PSC)界面的非辐射复合是限制器件效率和稳定性的关键问题。最先进的表面钝化策略通常利用烷基卤化铵来抑制PSC的非辐射复合,但其高表面反应性导致在工作条件下转变为二维钙钛矿,限制了钝化效果和PSC的电荷传输PSC。

华侨大学魏展画和谢立强等人合成了一种非卤化物离子盐1-萘基甲基甲酸铵(NMACOOH),用于钙钛矿薄膜的表面钝化。与传统的1-萘甲基碘化铵相比,NMACOOH处理阻碍了二维钙钛矿的形成,并在钙钛矿表面形成热稳定的PbI2-NMACOOH加合物。

表面表征表明,NMA+ 可以钝化 3D 钙钛矿的阳离子空位,而 HCOO− 可以钝化金属 Pb0 和卤化物空位缺陷。因此,PSC的非辐射复合被抑制,并获得了1.19 V的高开路电压。最终,获得了效率高达 24.75% 和改善的长期稳定性(储存 1800 小时后初始效率为 98%)的 PSC。此外,NMACOOH钝化器件还表现出强大的运行稳定性,在连续1个太阳光照下工作658小时后仍保持83%的初始效率。

本研究采用Enlitech 3A、QER666产品进行量测。

Zheng, L., Shen, L., Fang, Z., Song, P., Tian, W., Chen, J., Liu, K., Luo, Y., Xu, P., Yang, J., Tian, C., Xie, L., Wei, Z., Reducing the Surface Reactivity of Alkyl Ammonium Passivation Molecules Enables Highly Efficient Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2023, 2301066.

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