鈣鈦礦薄膜中的殘余應變和晶體缺陷對提高鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的效率和穩定性提出了重大挑戰。為了解決這些問題,魯東大學張樹芳引入了3,5-二氟苯磺酰胺(DBF)作為強效添加劑。
本文要點:
1) DBF分子中官能團的間距與鈣鈦礦晶格的鍵長和角度完全匹配,這一結構特征源于其苯環取代基與鈣鈦礦結構中[PbI6]八面體骨架之間的幾何相容性。這種原子級結構匹配有效地減少了晶格失配,使DBF能夠釋放殘余應變并鈍化鈣鈦礦薄膜中的缺陷。DBF和PbI2之間的自發相互作用減緩了鈣鈦礦晶體的生長,提高了薄膜質量。
2)因此,DBF改性的PSC實現了25.18%的效率。此外,這些器件表現出優異的環境穩定性,在大氣環境(25°C,20%RH)中1600小時后,在沒有封裝的情況下保持了97.71%的初始功率轉換效率(PCE)。
Qi Zhang et.al Strain Relaxation via Lattice Matching Effect for Highly Efficiency Stable Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202507369
https://doi.org/10.1002/adfm.202507369