JACS:磺酸盐辅助钙钛矿表面的碘管理用于高性能光伏组件

由于金属卤化物钙钛矿具有离子化合物的性质,钙钛矿表面在外界苛刻条件下稳定较差,会导致表面缺陷的形成,从而降低钙钛矿太阳能电池(PSC)的效率和稳定性。厦门大学郑南峰教授、李静教授和尹君副教授等人开发了一种表面碘管理策略,即通过使用磺酸盐来稳定钙钛矿表面。
本文要点:
1)研究发现,原始的钙钛矿表面的碘与铅的比例大于计量比(3:1),这会引起表面缺陷的产生,降低器件的性能。研究人员通过三氟甲基磺酸铯对钙钛矿薄膜进行后处理,表面多余的碘离子会被去除,而且暴露的铅离子可以与磺酸根离子螯合,同时不影响原有的3D钙钛矿结构。这种钙钛矿上的碘替换和金属螯合配位可以减少钙钛矿薄膜的表面缺陷和非辐射复合。
2)基于上述策略,研究人员采用FACs基钙钛矿组装PSC器件。0.12 cm2 面积的电池的效率为22.06%;36 cm2面积的模组的效率为18.1%,器件的稳定性优异。
参考文献:
Chen, R.; Wang, Y.; Nie, S.; Shen, H.; Hui, Y.; Peng, J.; Wu, B.; Yin, J.; Li, J.; Zheng, N. Sulfonate-Assisted Surface Iodide Management for High-Performance Perovskite Solar Cells and Modules. J. Am. Chem. Soc. 2021.
https://doi.org/10.1021/jacs.1c03419
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c03419
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