钙钛矿太阳能电池（PSC）由于其优异的功率转换效率（PCE）和相对易于制备而收到人们的极大关注。添加剂工程在提高PSC性能和稳定性方面发挥了决定性作用。特别是，π-共轭芳香族添加剂（CAA）具有高电荷传输等关键优势。然而，疏水性和结构在决定CAA作为添加剂的性能方面的作用仍不明确。在这里，曼彻斯特大学Wang Ran、Brian R. Saunders研究了两种香豆素添加剂对基于Cs_0.05（FA_0.85MA_0.15）_0.95Pb（I_0.85Br_0.15）₃钙钛矿PSCs的PCE和稳定性的影响。

本文要点：

1) CAA是甲基丙烯酸香豆素（CMA）和羟乙基香豆素（CHE），并且在膜沉积之前添加到前体钙钛矿溶液中，其中CMA比CHE更疏水。这些添加剂将对照的最佳PCE（19.15%）分别提高到21.14%和21.28%。含有添加剂的装置稳定性远远优于对照（无CAA）系统的稳定性。对于含有CMA和CHE的设备，PCE降低到初始值的80%所需的时间长度分别为98天和38天，而对照组仅为14天。

2) 与含有CHE和对照的体系相比，含有CMA的体系的水分和热稳定性显著提高。结果表明，香豆素与Pb²⁺的结合程度和钝化程度随着香豆素疏水性的增加而增加，从而减少了复合。该研究结果表明，在前体钙钛矿溶液中添加疏水性增强的CAA有助于实现高性能和长期稳定的PSCs。

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Wang Ran et.al Improving the efficiency and stability of perovskite solar cells using π-conjugated aromatic additives with differing hydrophobicities EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE00247K

https://doi.org/10.1039/D3EE00247K