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JACS：哌嗪碘化物界面修饰提高钙钛矿电池性能

纳米
2020-11-17

钙钛矿薄膜界面/体相缺陷钝化是抑制非辐射复合非常有效的方法，在钙钛矿薄膜界面上晶格干扰和扰动会显著影响材料性质和器件性能，通过调控钙钛矿表面端基官能团、调节化学环境，钙钛矿薄膜中的缺陷浓度显著降低，电池的性能得以改善，稳定性得以提高。有鉴于此，香港城市大学Alex K.-Y. Jen、Zonglong Zhu等报道了一种双功能分子-哌嗪碘化物PI（piperazinium iodide），该分子中在同一个六元环中同时含有R2NH、R2NH2+官能团，因此同时展现出给电子、拉电子效应，从而在钙钛矿薄膜界面上和不同性质的端基官能团反应，消除了缺陷。

本文要点：

（1）

哌嗪碘化物双功能分子修饰钙钛矿薄膜，显著消除了界面应力、抑制了非辐射复合、展现出更强的n型性质得以改善能量传输。

（2）

总之，通过抑制载流子的复合，实现了较高的开路电压（Voc=1.17 V），开路电压损失降低0.33 V，从而实现了23.37 % 电池效率（PCE）（认证电池效率达到22.75 %），该结果是目前最好的钙钛矿太阳能电池性能。

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参考文献

Zonglong Zhu,* Alex K.-Y. Jen* et. al. Regulating Surface Termination for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells with Greater Than 23% Efficiency, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c09845

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c09845