西安電子科技大學張春福、西安理工大學盧剛提出了一種新的協同調控策略來優化甲脒基鈣鈦礦材料的結晶動力學,該策略是通過將有機分子胍(GA+)和高沸點有機溶劑N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)協同摻入鈣鈦礦前體溶液中來實現的。
本文要點:
1) 研究表明,GA+摻雜策略(G-DS)由于其較大的離子半徑,傾向于抑制α相鈣鈦礦晶體的形成,從而促進晶粒尺寸增大的鈣鈦礦薄膜形成。同時,NMP摻雜策略(N-DS)通過延遲過飽和環境誘導的再溶解功能優化成核密度和晶體生長速率,有助于鑄態薄膜中可控的結晶動力學。
2)結晶動力學雙調控策略能夠實現具有微米級鈣鈦礦晶粒、適當內部應變和緊湊致密表面紋理的高質量鈣鈦礦薄膜。因此,優化后的薄膜表現出高效的激子分離能量,抑制了電荷載流子復合并降低了串聯電阻,導致25.38%的功率轉換效率(PCE)和優異的可靠性,未封裝器件在富含水分的環境中儲存2160小時后,仍保持了93.09%的初始PCE。
Hang Dong et.al Regulating the Perovskite Crystallization Dynamics Via Dual Modulation Strategy for Performance Enhancement of Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403965
https://doi.org/10.1002/aenm.202403965