魏展画Adv Mater：吡啶衍生物抑制偏析提高钙钛矿电池性能

纳米技术

2024-02-24

光诱导钙钛矿偏析现象目前是限制宽能带钙钛矿太阳能电池器件性能和稳定性的主要原因。人们发现含有丰富官能团的有机小分子能够阻碍缺陷位点，因此阻止离子移动并阻止钙钛矿的偏析。

有鉴于此，华侨大学魏展画、谢立强等将一系列含有氨基和羰基官能团的吡啶衍生物修饰钙钛矿吸光层的表面，这些吡啶衍生物有机分子的氨基、羰基、吡啶N能够通过配位键与配位不饱和Pb²⁺结合，从而阻碍卤阴离子通过氢键移动，缓解了钙钛矿的偏析，改善钙钛矿太阳能电池器件的性能和稳定性。

本文要点

（1）

在一系列有机分子中，发现5-氨基-3-羧酸吡啶（APA-3）处理的钙钛矿太阳能电池器件实现最高的性能，太阳能电池的效率达到22.35 %（认证效率达到22.17 %），这个效率达到目前宽能带钙钛矿太阳能电池器件效率最高的范畴。

（2）

APA-3钝化的钙钛矿太阳能电池器件的卤元素偏析现象最弱，而且具有最低的缺陷浓度，最低的非辐射复合。APA-3钝化的钙钛矿太阳能电池器件在最大功率连续工作985 h后的性能保留90 %，说明这种APA-3修饰的钙钛矿太阳能电池能够在工况具有优异的持久性。

参考文献

Liu Yang, Zheng Fang, Yongbin Jin, Huiping Feng, Bingru Deng, Lingfang Zheng, Peng Xu, Jingfu Chen, Xueling Chen, Yangying Zhou, Congbo Shi, Wei Gao, Jinxin Yang, Xipeng Xu, Chengbo Tian, Liqiang Xie, Zhanhua Wei, Suppressing Halide Segregation via Pyridine‐Derivative Isomers Enables Efficient 1.68‐eV Bandgap Perovskite Solar Cells, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202311923

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202311923