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氟硅能源材料与化学教育部重点实验室


不同腔体直径的冠醚抑制离子迁移并钝化缺陷,实现高效稳定的卤化铅钙钛矿太阳能电池
发布人:刘冰玉  发布时间:2025-01-18 浏览次数:15

有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿太阳能电池被认为是最有前途的下一代光伏技术之一。然而,钙钛矿缺陷和Li+离子的迁移将严重影响正式器件的能量转换效率和稳定性。鉴于此,202488日江西师范大学梁爱辉教授&陈义旺教授于ACS Nano刊发不同腔体直径的冠醚抑制离子迁移并钝化缺陷,实现高效稳定的卤化铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,设计了两种具有不同腔径的冠醚衍生物(PC12PC15),它们选择性地与不同的金属阳离子结合。研究发现,钙钛矿前体溶液中的PC15可以主动调节成核和结晶过程并钝化未配位的Pb2+离子,而钙钛矿层与空穴传输层之间界面处的PC12可以有效抑制Li+离子的迁移并减少非辐射复合损失。因此,当PC12PC15协同应用于钙钛矿层的表面和本体时,它们可以充当“润滑剂”和缺陷钝化剂以及离子迁移的抑制剂。因此,优化后的器件实现了24.8%的冠军效率,并且显著提高了湿度、热和光稳定性。

(三审三校:朱子欣,蒋平,廖勋凡)