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锡铅混合钙钛矿太阳能电池的带隙低至1.2 eV,具有较高的理论效率。此外,锡铅混合钙钛矿可作为全钙钛矿叠层太阳能电池的基础材料。目前,全钙钛矿叠层太阳能电池实现了29.1%的功率转换效率(PCE),有望突破单结肖克利-奎塞尔极限。解决锡铅混合钙钛矿太阳能电池效率损失的根源,可以进一步推进其发展。然而,锡铅混合钙钛矿太阳能电池埋底界面存在的不稳定性和高缺陷密度,极大的限制了其性能的提高。 近日,河南大学李萌教授团队开发了一种用多功能羟胺盐修饰钙钛矿底部界面的方法,这些盐能有效地协调不同钙钛矿组分,对精确地自下而上锚定钙钛矿晶体生长和钝化界面缺陷,进一步提高Sn-Pb PSC的效率至关重要。
引入的多功能羟胺盐(DOAI和EOAI)作为界面改性材料,能够在埋入界面与不同的钙钛矿组分建立相互作用。研究对比了EOAI的单羟基和DOAI的二羟基结构,发现二羟基的DOAI与钙钛矿材料的相互作用更强,运用核磁、红外等表征手段揭示了不同多功能羟基胺盐与钙钛矿底界面以及空穴传输材料之间的相互作用方式主要是由于形成的配位键和氢键形式不同。通过形成的配位键和氢键可以实现对钙钛矿晶体生长的调控。 DOAI和EOAI上的双官能团通过配位键和氢键对钙钛矿的生长提供多个活性成核位点,可以调控Sn-Pb 钙钛矿结晶,抑制不稳定碘化铅的形成。同时,这些不同性质的基团可以钝化不同性质的界面缺陷,提高钙钛矿界面和体相的质量和稳定性。 最终,该埋底界面钝化方法得到了效率优良、运行稳定的Sn-Pb钙钛矿太阳能电池。该工作对优化Sn-Pb 钙钛矿结晶、进一步提高Sn-Pb 钙钛矿太阳能电池的效率具有重要意义。 论文信息 Multifunctional Modification of the Buried Interface in Mixed Tin-Lead Perovskite Solar Cells Xinru Sun, Hongzhuo Wu, Zhihao Li, Rui Zhu, Guixiang Li, Zhenhuang Su, Junhan Zhang, Xingyu Gao, Jorge Pascual, Antonio Abate, Meng Li 文章的第一作者是河南大学的硕士研究生孙心如和讲师吴洪卓。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202409330



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