福建物构所高鹏团队最新AM:用于高性能光伏电池的热稳定D/3D钙钛矿界面的形成动力学

文摘   2025-01-08 22:32   瑞士  

直接了解使用相同大块阳离子的不同维度的低维(LD) 钙钛矿的形成和结晶,可以深入了解LD 钙钛矿及其与 3D 钙钛矿的异质结构。基于此,福建物构所高鹏团队在本研究中研究了 N-甲基-1-(萘-1-基)甲铵 (M-NMA+) 的仲胺阳离子及其相应的 LD 钙钛矿的形成动力学,相关成果发表于Advanced Materials期刊。M-NMA+ 的分子间π-π堆积及其与产物结构内的无机PbI6 八面体的连接控制着LD 钙钛矿的形成。在N,N-二甲基甲酰胺(DMF) 前体溶液中,可以获得1D 和 2D 产物。有趣的是,由于 M-NMA+ 和 DMF 溶剂之间的强相互作用,与1D 相相比,2D 钙钛矿的形成唯一地依赖于异相成核。尽管如此,用 M-NMAI 的异丙醇溶液对 3D 钙钛矿薄膜进行后处理,会在表面形成热稳定的 1D 相。由此产生的1D/3D 异质结构不仅有助于钙钛矿太阳能电池(PSC) 通过 1D 钙钛矿钝化实现创纪录的 25.51% 效率,而且还显著提高了未封装器件在 85°C下的热稳定性。这项研究加深了对 LD 钙钛矿形成动力学的理解,并为制造稳定、高性能的 PSC 提供了一种有效的策略。
论文信息:L. Liang, Z.-A. Nan, Y. Li, Y. Zhang, Z. Fei, N. Shibayama, Z. Zhang, Z. Lin, W. Chen, C. Li, Y. Chen, Z. Xie, P. Dyson, M. K. Nazeeruddin, P. Gao, Formation Dynamics of Thermally Stable 1D/3D Perovskite Interfaces for High-Performance Photovoltaics. Adv. Mater. 2025, 2413841. https://doi.org/10.1002/adma.202413841
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