黄维&陈永华Science: 室温+高湿条件下制备稳定的黑相甲脒钙钛矿

闲云野鹤

2021-03-26

黑相甲脒碘化铅(α-FAPbI₃)钙钛矿在不同环境条件下的稳定被认为是太阳能电池的必要条件。虽然目前已经开发了一些方法来制备具有光活性的黑相甲酰胺碘化铅钙钛矿，但是这些操作流程是温度和湿度敏感的，不太适合大规模的太阳能电池制备。有鉴于此，南京工业大学的黄维院士和陈永华教授团队等人报道了一种新的策略，成功从离子液体甲酸甲胺中生长垂直排列的碘化铅薄膜。该薄膜中的纳米通道降低了碘化甲脒的渗透障碍，即使在高湿度和室温下也能转化为α-FAPbI₃。用这些薄膜制成的太阳能电池具有高达24.1%的能量转换效率，并且具有很高的稳定性。

本文要点：

（1）发展了一种不受湿度和温度限制的稳定α-FAPbI₃合成的策略，直接从离子液体甲酸甲胺中生长垂直排列的碘化铅薄膜。

（2）这种垂直生长的结构具有许多纳米级离子通道，这些通道有助于碘化甲脒渗透到碘化铅薄膜中，从而快速、稳定地转化为α-FAPbI₃。

（3）获得了效率为24.1%的太阳能电池，未封装的电池在85 °C和连续光辐射条件下分别保持初始效率的80和90%。

Wei Hui, Lingfeng Chao, Hui Lu, et al. Stabilizing black-phase formamidinium perovskite formation at room temperature and high humidity. Science. 2021

DOI: 10.1126/science.abf7652

https://science.sciencemag.org/content/371/6536/1359