武汉大学方国家/柯维俊/陶晨&华中科技大学傅华华团队最新AM：高效钙钛矿太阳能电池中碘化铅成核的应力松弛

文摘 2025-01-23 19:22 瑞士

多孔碘化铅(PbI2) 薄膜是顺序沉积技术中PbI2 与铵盐完全反应以获得高结晶度钙钛矿薄膜的关键。本文发现，氧化锡(IV) (SnO2) 电子传输层(ETL) 中的拉应力是影响PbI2 薄膜形貌和结晶的关键因素。基于此，武汉大学方国家/柯维俊/陶晨&华中科技大学傅华华团队使用三氟甲烷磺酸锂 (LiOTf) 作为 SnO2/PbI2 界面的界面改性剂来降低拉应力，从而降低 PbI2 核形成所需的临界吉布斯自由能，相关成果发表于Advanced Materials期刊。松弛的拉应力有利于生成更具多孔性的PbI2，颗粒更大，粗糙度更高，从而产生更高质量的钙钛矿薄膜。此外，该策略有效地钝化了SnO2 固有的电子陷阱并平滑了界面能级，从而促进了电荷的提取和传输。结果，实现了25.33% 的最佳功率转换效率(PCE)（600 秒内稳定为 25.10%）。此外，该设备表现出卓越的稳定性，在 600 小时后，在最大功率点跟踪测量中（在100 mW cm−2 白光照射下，温度约为55 °C，在 N2 气氛中）仍保留了其初始 PCE 的 90%。

论文信息：Z. Zheng, Y. Ge, X. Yang, W. Shao, H. Wang, Z. Yu, C. Tao, H. Fu, W. Ke, G. Fang, Stress Relaxation for Lead Iodide Nucleation in Efficient Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2025, 2412304. https://doi.org/10.1002/adma.202412304

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