具有環己基或苯基吸電子核的二銨衍生物在實現高性能鈣鈦礦太陽能電池方面具有巨大潛力。然而,這些二銨鈍化吸電子核對器件性能的關鍵作用尚未闡明。在此,河南大學陳石、Li Huayang、南方科技大學徐保民、暨南大學郭飛將1,4-環己基二甲基二碘化銨(CyDMADI)和1,4-苯基二甲基二碘化銨(PhDMADI)兩種二銨配體引入鈣鈦礦前驅體中進行本體鈍化。
本文要點:
1) 與具有環己基核的CyDMADI系統相比,PhDMADI系統表現出更強的苯基吸電子特性,從而增強了未配位Pb2+和苯基之間的靜電相互作用,并增強了PhDMADI和I—Pb骨架之間的氫鍵。PhDMADI和鈣鈦礦之間這種增強的相互作用有效抑制了陷阱態的產生,從而顯著減少了非輻射復合。
2) 與基于CyDMADI的鈍化膜相比,PhDMADI鈍化膜表現出減輕的微觀應變和減少的晶界槽(GBG)。同時,PhDMADI處理可以有效減緩熱載流子冷卻動力學過程,有利于熱載流子的轉移。因此,PhDMADI鈍化器件實現了26.04%的效率,以及出色的運行穩定性,在連續一個太陽光照下以最大功率點跟蹤1100小時后,仍保持了90%的初始效率。
Jiayu Hu et.al Revealing the Critical Role of Electron-Withdrawing Cores in Bulk Passivation of Diammonium Ligands Toward High-Performance Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202424259
https://doi.org/10.1002/adfm.202424259