祝贺刘秀洁Angew文章:通过芳香甲脒配体实现的双功能键合管理使环境印刷钙钛矿太阳能电池效率达到25.57%
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作者:ssd002
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发布时间: 39天前
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Xiujie Liu, Tiangi Niu, Erxin Zhao, Pengchi Liu, Xin Chen, Chenging Tian ,Yongchao Tu, Zheng Zhang,Cheng Ma,Chenxin Zhao ,Pei Zhou ,Lei Liu ,xinmei Liu Tinghuan Yang, Wanchun Xiang ,Ningyi Yuan,Jianning Ding, Kui Zhao
常压印刷制备钙钛矿太阳能电池(PSCs)在高湿环境下的结晶调控面临严峻挑战,相较于惰性气氛下制备的器件,其性能会出现显著衰减。尽管配体辅助配位作用被证实可调控晶体生长,但在常压印刷过程中,特定化学键如何影响结晶动力学,其精确机制仍不明确。本文揭示了一种由芳香族甲脒类配体实现的双功能键合(DFB)机制,该配体在常压印刷过程中可同时与无机骨架和有机阳离子发生配位作用。关键机理在于:配体能够同时与 [PbI₆]⁴⁻八面体形成配位键、与甲脒离子(FA⁺)形成氢键,二者协同作用可延迟形核、抑制 δ 相生成、拓宽再结晶窗口。
通过在配体主链中引入缺电子三唑环,进一步强化了这种双功能键合效应,实现了更优异的结晶调控与缺陷钝化。所制备的钙钛矿薄膜具有优异的均一性、低缺陷态密度与更高的载流子扩散能力。最终,常压印刷器件实现了优异的光电转换效率:0.09 cm² 小面积器件冠军效率 25.57%,1.04 cm² 器件效率 23.98%,5 × 5 cm² 迷你组件效率 22.98%。优化后的器件在连续工作 1000 小时后仍能保持 90% 以上的初始性能。本工作为印刷型光伏器件的分子级结晶调控提供了深刻的机理框架。
原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202520159?saml_referrer