鈣鈦礦太陽能電池(PSC)效率的迅速提高表明了其廣闊的商業前景,但鈣鈦礦的商業化面臨著復雜的優化過程和穩定性問題。近日,陜西師范大學劉治科、劉生忠、段玉偉通過在FACsPbI3前體溶液中添加三甲基氯化鍺(TGC),開發了一種簡單的優化策略。
本文要點:
1) TGC引發鈣鈦礦溶液和薄膜中的連續相互作用,涉及脆弱Ge-Cl鍵的水解,形成Ge-OH基團,然后與FAI形成氫鍵(O-H··N和O-H?·I)。這些連續的相互作用有效保護了FA+免受分解,加速了結晶,限制了離子遷移,并鈍化了薄膜缺陷。
2) 因此,作者獲得了具有超疏水表面的高質量鈣鈦礦,即使在暴露于高濕度空氣(RH:85%)10天后,也能保持光活性相(α相)。因此,TGC處理的常規(n-i-p)和倒置(p-i-n)FACsPbI3 PSC分別實現了26.03%和26.38%的效率,在光照下以最大功率點(MPP)跟蹤3000小時后,保持了無衰減的運行初始效率。
Yong Li et.al Successive Reactions of Trimethylgermanium Chloride to Achieve > 26% Efficiency MA-Free Perovskite Solar Cell With 3000-Hour Unattenuated Operation Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202414354
https://doi.org/10.1002/adma.202414354