調(diào)節(jié)鈣鈦礦結(jié)晶和理解鈣鈦礦膜中的熱載流子（HC）動(dòng)力學(xué)對實(shí)現(xiàn)高性能鈣鈦礦太陽能電池（PSC）至關(guān)重要。近日，云南大學(xué)華雍將一種具有多錨定位點(diǎn)（C═O）的小有機(jī)分子（6BAS）作為一種有效添加劑引入到PbI2前體中，并在兩步順序沉積期間調(diào)節(jié)鈣鈦礦結(jié)晶。
本文要點(diǎn)：
1) 6BAS和PbI2之間的化學(xué)相互作用使PbI2晶格的晶面間距增大，這有利于有機(jī)銨鹽滲透到PbI2層中并完全轉(zhuǎn)化為鈣鈦礦，從而促進(jìn)鈣鈦礦的優(yōu)先結(jié)晶，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)晶粒尺寸更大、缺陷態(tài)減少的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜。作者通過超快光譜研究發(fā)現(xiàn)，6BAS的加入可以有效延長HCs的冷卻時(shí)間，有助于增強(qiáng)HCs的轉(zhuǎn)移，延緩器件中電荷載流子的復(fù)合。
2) 6BAS摻雜的PSC效率從22.91%提高到25.32%，并且具有增強(qiáng)的長期穩(wěn)定性。在N2下經(jīng)過70天后，具有6BAS的未封裝器件效率僅降低6%。同時(shí)，在連續(xù)AM 1.5 G照明下，在最大功率點(diǎn)下運(yùn)行1160小時(shí)后，經(jīng)過6BAS處理的PSC保留了95%的初始PCE。
Tai Wu et.al Perovskite Crystallization and Hot Carrier Dynamics Manipulation Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells with 25.32% Efficiency Adv. Energy Mater 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202400078
