鈣鈦礦太陽能電池(PSC)在光伏領域引起了廣泛關注,其最高功率轉換效率(PCE)達到26%。然而,前驅體溶液的不穩(wěn)定性和鈣鈦礦膜的窄退火窗口嚴重阻礙了PSCs的商業(yè)化。在此,西南石油大學Ma Zhu、Lin Yuanhua、重慶大學Sun Kuan將2,3,5-三氯苯甲醛(3Cl-BZH)引入有機鹽前體溶液中,通過席夫堿反應消除過量的有機胺,避免了甲脒-甲基銨(FA-MA+)的不可逆胺陽離子反應,提高了前體溶液的穩(wěn)定性。
本文要點:
1) 3Cl-BZH中C═O基團之間的化學相互作用和鈣鈦礦前體中的甲脒(FA+)有助于有機離子的緩慢釋放,降低了有機鹽和PbI2之間的反應速率,延緩了鈣鈦礦膜的結晶。
2) 采用常規(guī)退火工藝的PSC具有24.08%的能量轉換效率,這得益于3Cl-BZH的缺陷鈍化效應。對于空氣中的濕鈣鈦礦膜,具有240小時超寬退火窗口的PSCs仍然保持22.01%的效率。抗老化前體和超寬退火窗有利于可再生、高效和低成本的PSCs,這為PSCs的商業(yè)化帶來了巨大前景。
Zhangfeng Huang et.al Aging-Resistant Precursor with Ultrawide Annealing Window for 24.08% Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302769
https://doi.org/10.1002/aenm.202302769