华中科技大学唐江团队最新AFM:通过多齿螯合添加剂策略抑制Sn-Pb钙钛矿中的离子迁移和氧化

文摘   2024-12-14 23:20   瑞士  
目前,全钙钛矿串联太阳能电池已实现超过29%的光电转换效率,而混合Sn-Pb窄带隙钙钛矿子电池限制了效率的进一步提升。Sn2+易氧化为 Sn4+,这是限制 Sn-Pb钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的固有挑战。基于此,华中科技大学唐江团队开发了一种多齿螯合添加剂3-氨基-2-氯异烟酰胺 (ACPC),相关成果发表于Advanced Functional Materials期刊。其氨基可以通过氢键锚定钙钛矿晶格的 I-,从而防止I-迁移和氧化。另一方面,ACPC的羰基作为路易斯碱基可以与 Sn2+配位,有效保护 Sn2+免受氧化。最终,ACPC的多齿螯合效应有助于抑制 Sn-Pb钙钛矿的氧化及其相关的非辐射复合。所得的Sn-Pb钙钛矿太阳能电池获得了23.09%的最高功率转换效率(PCE)和0.902V的高开路电压(VOC),而控制值仅达到19.11%和0.825V。由于Sn-Pb钙钛矿太阳能电池性能的提高,相应的全钙钛矿串联太阳能电池的PCE达到27.60%,在连续1个太阳照射500小时后仍保留了初始PCE的85.7%
论文信息:T. Ma, X. Zhao, X. Yang, J. Yan, D. Luo, M. Li, X. Li, C. Chen, H. Song, J. Tang, Inhibiting Ion Migration and Oxidation in Sn–Pb Perovskite by Multidentate Chelating Additive Strategy. Adv. Funct. Mater. 2024, 2412216. https://doi.org/10.1002/adfm.202412216
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