苏州大学Angew:通过分子“推进器”对钙钛矿薄膜生长进行程序调制动力学,用于高效和稳定的钙钛矿太阳能电池

文摘   2024-12-19 07:15   福建  

碘化铅 (PbI2) 和碘化甲脒 (FAI) 之间的快速反应使高质量甲脒碘化铅 (FAPbI3) 薄膜的制造变得复杂。传统方法,例如使用非挥发性小分子添加剂来减慢反应,通常会导致埋藏的界面空隙和分子扩散,从而影响器件的运行稳定性。
在这项研究中,苏州大学Guiying Xu、Xiaoping Xu和李耀文等人引入了一种分子“推进器”——一种具有三个羰基和一个 C––I⁺ 键的高价碘 (III) 化合物——它具有配位和解离能力,能够对钙钛矿薄膜生长动力学进行程序化调节。最初,三个羰基与 PbI2 配位以减慢 FAI 和 PbI2 之间的反应,从而阻止δ相形成。随着温度的升高,C––I⁺ 键解离,促进钙钛矿生长,解离的产物碘苯将促进溶剂挥发,从而避免埋藏的界面空隙。另一种产物是具有 8 个孤对电子的卡宾化合物,可以充分钝化配位不足的 Pb2+ 缺陷,并在不扩散的情况下锚定在晶界。
因此,所得的 FAPbI3 薄膜显示出高质量、更高的相纯度、紧凑的形态和更少的缺陷。显然,0.062 和 1.004 cm2 pero-SC 分别实现了高达 26.06%(25.79% 认证)和 24.65% 的功率转换效率 (PCE)。这种方法还控制了塑料衬底上的钙钛矿薄膜生长,从而产生具有令人印象深刻的 25.12% PCE 的柔性 pero-SC。

Chuanshuai Han, Yeyong Wu, Guiying Xu, Xiaoxiao Wu, Jiacheng Xu, Tingting Xu, Shihao Huang, Yunxiu Shen, Zhiyun Cao, Weijie Chen, Xiaoping Xu, Yaowen Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202419726.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202419726


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