环境打印高性能且稳定的钙钛矿太阳能电池(PSCs)对于实现低成本和能源高效的工业化制造至关重要。然而,由于暴露在空气中,环境打印法生产高质量钙钛矿薄膜仍然面临挑战,这种暴露容易引发附加的堆积缺陷,并且比传统的惰性环境下旋涂法更容易导致钙钛矿的降解。
在此,陕西师范大学丁自成、赵奎和中科院刘生忠等人提出了一种多重分子相互作用策略,通过引入2-噻唑氨基甲酰氯(TC)添加剂,有效抑制了环境打印过程中缺陷的形成。TC与前驱体组分之间的特定相互作用,如多重氢键和配位作用,可以促进α相钙钛矿的结晶,并在空气中干燥时同时减少阳离子和阴离子空位。这些改进使得环境打印的钙钛矿薄膜具有较大的晶粒,消除了纳米空洞并降低了陷阱密度,从而改善了载流子动力学,并防止了钙钛矿在长期退火/环境储存期间因热/湿度应力导致的分解和水合作用。
未封装的钙钛矿太阳能电池在85°C氮气气氛下退火672小时后,和在环境空气中储存2088小时后,分别保持了92%和95%的效率,表现出高达23.72%的效率和良好的稳定性。
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