中科院高鹏AM:高性能光伏热稳定1D/3D钙钛矿界面的形成动力学

文摘   2025-01-11 09:14   福建  

理解采用相同大体阳离子形成和结晶的低维(LD)钙钛矿的过程,可以为低维钙钛矿及其与三维(3D)钙钛矿异质结构提供重要的见解。

在这项研究中,中国科学院高鹏等人研究了N-甲基-1-(萘-1-基)甲基铵(M-NMA+)的二级胺阳离子及其对应低维钙钛矿的形成动力学。M-NMA+分子间的π–π堆积以及它们与产物结构中无机PbI6八面体的连接共同控制了低维钙钛矿的形成。在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)前驱体溶液中,可以得到1D和2D两种产物。有趣的是,由于M-NMA+与DMF溶剂之间的强相互作用,相比于1D相,2D钙钛矿的形成特别依赖于异质成核。然而,通过使用M-NMAI的异丙醇溶液对3D钙钛矿薄膜进行后处理,可以在其表面专门形成热稳定的1D相。

所得到的1D/3D异质结构不仅通过1D钙钛矿钝化使钙钛矿太阳能电池(PSCs)达到创纪录的25.51%效率,还显著提高了未封装设备在85°C下的热稳定性。这项研究加深了对低维钙钛矿形成动力学的理解,并为制造稳定且高性能的钙钛矿太阳能电池提供了一种高效的策略。

Guang Shao, Zu-Kun Zhou, Dian Wang, Shang-Gen Yang, Hui-Juan Yu, Jun-Feng Qu, Jing Xiao, Zhi-Zheng Wu, Jun-Jie zhang, Lifen Peng, Qurat Ul Ain Ul Ain, Ammar Ahmed Ahmed Khan, Yu Chen, Hua Yang, Zeliang Qiu, Ruiyuan Hu, Khalid A Alamry Alamry, Jianxing Xia, Yi Zhang, Mohammad Kahaj Khaja Nazeeruddin, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202420535.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202420535

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