Nature Commun：有机添加剂改善Sn-Pb混合钙钛矿叠层太阳能电池

纳米技术

2024-03-18

Sn-Pd混合钙钛矿太阳能电池是重要的全钙钛矿太阳能电池，而且有可能比单节太阳能电池表现更好的效率，因此受到人们的广泛关注与研究。但是Sn基太阳能电池与Pd基太阳能电池的晶化过程存在显著的区别，而且Sn²⁺非常容易发生氧化，导致太阳能电池产生较高的缺陷密度。

有鉴于此，武汉大学柯维俊、方国家、华南师范大学孟威威等使用对胍基苯甲酸盐酸盐（N-(carboxypheny)guanidine hydrochloride）起到多功能作用，从而改善钙钛矿太阳能电池性能。

本文要点

（1）

对胍基苯甲酸盐酸盐分子在调控钙钛矿的晶化、钙钛矿晶粒生长过程起到关键作用，而且通过对胍基苯甲酸盐酸盐与SnI₂之间的强结合力，而且提高Sn²⁺氧化的能垒，能够起到保护作用避免Sn²⁺的氧化。

（2）

修饰对胍基苯甲酸盐酸盐的单节Sn-Pd钙钛矿太阳能电池的效率达到23.11 %，在惰性气氛和未封装状态下保存3500 h后，器件性能仍保持97.45 %。进一步的将Sn-Pd混合钙钛矿组装为串联结构全钙钛矿太阳能电池后，效率达到27.35 %。

参考文献

Zhou, J., Fu, S., Zhou, S. et al. Mixed tin-lead perovskites with balanced crystallization and oxidation barrier for all-perovskite tandem solar cells. Nat Commun 15, 2324 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-46679-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46679-w