中山大学吴武强团队最新Angew:高溴含量混合卤化物宽带隙钙钛矿的化学协同稳定实现持久耐用多端串联太阳电池,最大程度降低Pb泄漏

文摘   2024-09-19 18:33   瑞士  

高Br含量混合卤化物钙钛矿具有1.6-2.0 eV的宽带隙(WBG),在叠层太阳能电池中展现出巨大的应用潜力。然而,它们往往存在严重的卤化物偏析、相分离和离子迁移问题,这会加速钙钛矿薄膜的分解,降低光伏性能,甚至加剧器件损坏造成的铅泄漏。基于此,中山大学吴武强团队报告了一种新颖的化学协同作用策略来缓解上述问题,相关成果于2024年9月18日发表于Angewandte Chemie期刊。将少量由多个铵阳离子、氯离子和丰富的羟基官能团组成的阳离子β-环糊精引入WBG钙钛矿中,有效稳定了卤素离子、均质了相分布,全面钝化了缺陷,并有效固定了Pb2+离子。令人鼓舞的是,阳离子 β-环糊精具有通用性,适用于不同的 WBG 钙钛矿,可使效率提高 10%-36%,并将器件运行稳定性延长至 2680 小时。集成的四端或六端全钙钛矿串联太阳能电池的效率分别高达 24.39% 和 22.42%。证明了阳离子 β-环糊精辅助的内部化学封装有效地防止了严重受损器件中的 Pb 泄漏,只有 5.63 ppb 的 Pb 浸出。具有阳离子 β-环糊精修饰的目标串联太阳能电池也实现了 93.4% 的 Pb 封存效率。

论文信息:Meifang Yang, Ying Tan, Guo Yang, Xueqing Chang, Tian Tian, Wenguang Li, Yuxuan Fang, Jinliang Shen, Shaopeng Yang, Wu-Qiang Wu, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202415966.

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