2023年3月4日，Nature在线发表了两篇研究工作。一篇工作关于钙钛矿-钙钛矿-硅三结叠层，已在上期推文中分享。另一个工作则是有关钙钛矿模组的研究进展。在这篇工作中，作者制备了效率超过23%的钙钛矿模组（27.22 cm2），接下来我们就一起来看看具体的研究内容：
作者发现将含Cl咪唑盐1,3-双(氰甲基)氯化咪唑鎓（BcmimCl）与MACl掺入到钙钛矿当中会提升器件的性能，当保持阳离子Bcmim不变，用不同的阴离子如I-，BF4-, SCN-, PF6-时，器件效率仍有提升，但BcmimCl效果最好。基于Cs0.05MA0.05FA0.9Pb(I1-xClx)3体系，当MACl含量为20 mol%，BcmimCl含量为0.6 mol%时，器件平均效率可达25.21%，27 cm2模组效率可达22.78%，认证值为23.3%。当用刮涂制备钙钛矿时，模组效率也可达21.56%。
NMR结果表明在钙钛矿前驱体溶液中，FA+与MA+易发生缩合反应产生MFAI和DMFAI。当加入0.6 mol% BcmimCl时，MFAI和DMFAI只会在更高的反应温度下生成，这得益于BcmimCl会减缓MA+的分解。
此外，BcmimCl与MA+之间可以形成较强的氢键作用，MA+的氢离子与Bcmim+的氢离子之间也会发生质子交换，从而抑制了MA的分解以及与FA的缩合反应。
XRD结果表明BcmimCl与MACl的掺入可以减少钙钛矿薄膜在退火前的中间相，钙钛矿退火后的结晶度也有了提升。
HIM-SIMS结果表明BcmimCl的存在可以抑制未退火薄膜中MACl和Cs团簇的形成。退火后Bcmim+均匀的分布在钙钛矿晶界。在DMF溶液中，BcmimCl可能与PbI2形成一维中间体[Bcmim]4Pb3Cl2I6·2DMF，从而充当成核位点诱导晶体生长。此外，在退火过程中，BcmimCl，MACl，FAI，PbI2可以形成共晶离子液体，从而延缓晶体生长，形成均匀有序的大晶粒。
稳定性方面，优化后的模组在1000小时光照后可以维持94.66%的初始效率。在65℃下光照1000小时后可以维持87.19%的初始效率。
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器件结构及性能细节
2024年03月04日Nazeeruddin团队：
器件结构：FTO/PMMA:PCBM/SnO2@TiO2/perovskite/PEAI/Spiro-OMeTAD/ITO/MoO3/Au;
最高效率：23.3% (27.22 cm2)
稳定性：最大功率点运行1000小时后维持87.19%的初始效率。
所有推文器件结构及性能总结
