金属卤化物钙钛矿太阳能电池 (PSC) 在过去二十年中不断刷新其光电转换效率 (PCE) 纪录。然而,器件的长期稳定性仍然是其工业化的关键考虑因素。特别是,氧化还原敏感离子和前体很容易引发反应,导致钙钛矿晶格偏析和缺陷形成,从而导致 PSC 不稳定。基于此,厦门大学唐卫华团队在本文中报道了一种通用的钙钛矿薄膜稳定方法,使用 1-(3-(三氟甲基)苯基)硫脲 (TPT) 作为氧化还原改性剂来实现高效稳定的 PSC,相关成果于2024年9月27日发表于Advanced Functional Materials期刊。TPT 具有大的偶极矩,对碘化物表现出优异的抗氧化作用,并与 FA+ 和 Pb2+ 阳离子建立多重相互作用,从而显着降低缺陷态密度并调节钙钛矿薄膜中的表面电位。TPT 改性钙钛矿薄膜可轻松赋予倒置 PSC 在 0.12 cm2 器件面积中最高的 PCE 24.71% 和出色的填充因子 84.59%,以及出色的器件抗湿气和氧气稳定性。在相对湿度为 30%–40% 的环境空气中老化 2000 小时后,初始 PCE 的保留率仍超过 88%。这种硫脲稳定钙钛矿策略有望有利于 PSC 的大面积制造,同时实现功率输出和长期稳定性的高性能。
论文信息:G. Hua, X. Lin, Y. Lai, L. Huo, W. Wang, W. Tang, Thiourea Suppressing Iodide Oxidation and Passivating Perovskite Surface to Achieve High-Efficiency Stable Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2414423. https://doi.org/10.1002/adfm.202414423
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