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光誘導(dǎo)鈣鈦礦偏析現(xiàn)象目前是限制寬能帶鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件性能和穩(wěn)定性的主要原因。人們發(fā)現(xiàn)含有豐富官能團(tuán)的有機(jī)小分子能夠阻礙缺陷位點(diǎn)，因此阻止離子移動(dòng)并阻止鈣鈦礦的偏析。

有鑒于此，華僑大學(xué)魏展畫(huà)、謝立強(qiáng)等將一系列含有氨基和羰基官能團(tuán)的吡啶衍生物修飾鈣鈦礦吸光層的表面，這些吡啶衍生物有機(jī)分子的氨基、羰基、吡啶N能夠通過(guò)配位鍵與配位不飽和Pb²⁺結(jié)合，從而阻礙鹵陰離子通過(guò)氫鍵移動(dòng)，緩解了鈣鈦礦的偏析，改善鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的性能和穩(wěn)定性。

本文要點(diǎn)

（1）

在一系列有機(jī)分子中，發(fā)現(xiàn)5-氨基-3-羧酸吡啶（APA-3）處理的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件實(shí)現(xiàn)最高的性能，太陽(yáng)能電池的效率達(dá)到22.35 %（認(rèn)證效率達(dá)到22.17 %），這個(gè)效率達(dá)到目前寬能帶鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件效率最高的范疇。

（2）

APA-3鈍化的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的鹵元素偏析現(xiàn)象最弱，而且具有最低的缺陷濃度，最低的非輻射復(fù)合。APA-3鈍化的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件在最大功率連續(xù)工作985 h后的性能保留90 %，說(shuō)明這種APA-3修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能夠在工況具有優(yōu)異的持久性。

參考文獻(xiàn)

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