含羰基的芳香酮或醛已被证明是钙钛矿薄膜的有效缺陷钝化剂，可改善钙钛矿太阳能电池 （PSC） 的性能。据称，芳香单元内的π电子和羰基都可以分别与离子缺陷相互作用，然而，这导致难以理解这些芳香酮/醛分子的钝化机制。在此，青岛科技大学刘仕伟、中科院逄淑平和郭鑫等人通过研究具有不同共轭面的三种芳香醛，即联苯-4-甲醛 （BPCA）、萘-2-甲醛 （NACA） 和芘-1-甲醛 （PyCA），阐明了一个分子中两个部分对缺陷钝化的影响。我们的研究结果表明，位于共轭系统中的 π 电子并不直接对缺陷表现出强钝化，而是增强了羰基的电子云密度，从而增强了它与缺陷位点的相互作用;因此，随着三个分子的共轭面的扩展，它们的缺陷钝化能力逐渐提高。结合 PyCA 和最扩展π电子离域的 PSC 可实现 25.67% （0.09 cm²） 和 21.76% （14.0 cm²） 的最大功率转换效率。此外，这些设备表现出出色的长期稳定性，在最大功率点运行 1000 小时后仍能保持 95% 的初始效率。
Xiaoqing Jiang, Lina Zhu, Bingqian Zhang, Guangyue Yang, Likai Zheng, Kaiwen Dong, Yanfeng Yin, Minhuan Wang, Shiwei Liu, Shuping Pang, Xin Guo, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202420369.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202420369
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