![]()
钙钛矿太阳能组件（PSMs）表现出出色的功率转换效率（PCEs），但长期运行稳定性仍然存在问题。
2024年10月31日，华北电力大学丁勇等在Science杂志在线发表了题为“Cation reactivity inhibits perovskite degradation in efficient and stable solar modules”的研究论文，该研究发现在钙钛矿前驱体溶液中加入N，N-二甲基亚胺氯形成二甲铵阳离子，而以前未观察到的甲基四氢三嗪（[MTTZ]+）阳离子有效地改善了钙钛矿薄膜。[MTTZ]+阳离子的原位形成提高了碘空位的形成能，增强了碘离子和铯离子的迁移能垒，抑制了非辐射复合、热分解和相偏析过程。优化后的PSMs孔径面积为27.2 cm2， PCE达到创纪录的23.2%，稳定PCE为23.0%。在85°C， 85%相对湿度，1.0太阳光照下，在最大功率点跟踪约1900小时后，封装的PSM保留了其初始PCE的87.0%。
高效率和长期稳定性是商用钙钛矿太阳能组件（PSMs）的基本要求。尽管PSMs的功率转换效率（PCEs）最近有所提高，但由湿气、热和光照等外部因素引起的退化问题需要解决。特别是，三维（3D）钙钛矿ABX3（其中A和B是各自位置的阳离子，X通常是卤化物阴离子）的热和光诱导相降解限制了PSMs的稳定性。通过添加离子液体添加剂和Lewis酸碱掺杂剂以及使用表面钝化策略，已经取得了相当大的进展。然而，这些进步还没有达到商业应用的最低稳定性标准。一种lewis碱离子液体添加剂，1,3-双（氰乙基）咪唑氯（[Bcmim]Cl），先前被用于抑制钙钛矿前驱体溶液的降解，并促进钙钛矿薄膜的均相，但[Bcmim]+阳离子不能掺杂到钙钛矿晶格中，因此在热应力下不能抑制钙钛矿的降解。因此，为了进一步加强安保管理基金的稳定性，需要一项综合战略，并结合基本的增强稳定机制。[MTTZ]+和[DMA]+阳离子原位形成的机制（图源自Science）在这里，研究人员表明，在钙钛矿前驱体溶液中，[Dmei]+阳离子与MA+和FA+阳离子反应生成[DMA]+和[MTTZ]+阳离子。[MTTZ]+阳离子稳定了钙钛矿结构，增加了I-和Cs+离子的迁移势垒能，从而抑制了钙钛矿的降解和相偏析。此外，[MTTZ]+阳离子增加了碘空位的形成能，改善了薄膜的结晶度，从而降低了非辐射复合损失，增强了电荷输运，从而使PCE达到了创纪录的23.2%，并具有极高的稳定性。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado6619![]()
—END—
内容为【iNature】公众号原创，
转载请写明来源于【iNature】
微信加群
iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群（16个PI群及64个博士群），同时更具专业专门组建了相关专业群（植物，免疫，细胞，微生物，基因编辑，神经，化学，物理，心血管，肿瘤等群）。温馨提示：进群请备注一下（格式如学校+专业+姓名，如果是PI/教授，请注明是PI/教授，否则就直接默认为在读博士，谢谢）。可以先加小编微信号（love_iNature），或者是长按二维码，添加小编，之后再进相关的群，非诚勿扰。
![]()
![]()
投稿、合作、转载授权事宜
请联系微信ID：13701829856 或邮箱：iNature2020@163.com
觉得本文好看，请点这里！
