为了获得高效和稳定的钙钛矿太阳能电池(PSC),需要去除钙钛矿薄膜晶界处的缺陷。而大多数表面处理方法包括将钝化材料溶解在溶剂中并将其应用于表面。然而,随着表面处理温度的升高,溶剂蒸发,从而导致反应以固态形式发生。近日,浦项科技大学Taiho Park、韩国化学技术研究院Nam Joong Jeon、忠南大学Seulki Song报道了一种有效的PSCs界面工程方法,该方法涉及烷基甲酸铵(AAFos)的原位热相变。
本文要点:
1) AAFos由一个有机阳离子和一个卤化物阴离子组成,由于阳离子和阴离子之间的弱配位作用,它可以在相对较低的温度下进行钝化。其在界面工程中具有以下优势:(1)通过增强AAFo的类液体可以有效地钝化到钙钛矿的晶界,从而降低陷阱密度。(2) 与其他卤化物相比,甲酸根阴离子对碘化物空位具有相对更高的亲和力,使其在碘化物空位处有效钝化,从而提高热稳定性。(3) 癸铵阳离子的长烷基链通过防止水分渗透到钙钛矿层中来提高水分稳定性。
2) 作者获得的PCE具有25.0%的功率转换效率,优异的热稳定性和水分稳定性,并且使用甲酸十二烷基铵在1000小时内仍保持了92%和81%以上的初始效率。最后,作者在面积为23.75cm2的PSC模块中实现了20.82%的转换效率和80.77%的填充因子,证明了该策略适用于制造大面积器件。
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Dohyun Kim et.al Phase transition engineering for effective defect passivation to achieve highly efficient and stable perovskite solar cells EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE00636K
https://doi.org/10.1039/D3EE00636K