中南大学阳军亮团队最新Small:分子添加剂N-乙酰基-L-苯丙氨酸延缓结晶抑制相杂质实现三阳离子钙钛矿太阳电池效率超过25%

文摘   2024-11-25 21:32   瑞士  
结晶过程在形成高质量钙钛矿薄膜以实现高效钙钛矿太阳能电池(PSC)中起着重要作用,特别是在混合阳离子钙钛矿薄膜的形成中,因为混合阳离子钙钛矿薄膜通常比纯CH(NH2)2PbI3 (FAPbI3)薄膜中含有更多的相杂质。基于此,中南大学阳军亮团队提出一种分子添加策略,即将非平面分子N-乙酰-L-苯丙氨酸 (APO)引入碘化铅 (PbI2)前体溶液中,以调节结晶动力学并抑制亚稳态预处理钙钛矿薄膜的相杂质的产生,相关成果发表于Small期刊。延迟结晶过程促进有机盐溶液与无机 Pb-I框架之间的充分反应,并通过在─NH和 I之间形成强氢键来防止钙钛矿相分解,从而形成具有大尺寸晶粒和高纯度晶相的均匀薄膜。最终,目标PSC器件实现了令人印象深刻的25.05%的功率转换效率(PCE),这是三阳离子(FAMACs) PSC中最高的值之一。同时,10.8 cm2的 PSC模块的 PCE为 20.35%。此外,未封装的PSC在 20% RH的环境条件下储存 40天后仍保留了 94%的初始效率,并且在氮气(N2)气氛中的最大功率点跟踪(MPPT)光浸泡下也能实现出色的运行稳定性。
论文信息:Y. Ding, S. Lu, J. Chang, E. Feng, H. Li, C. Long, Y. Yang, C. Yi, Z. Zheng, L. Ding, J. Yang, The Molecular Additive N-Acetyl-L-Phenylalanine Delays the Crystallization and Suppresses the Phase Impurity for Achieving Triple-Cation Perovskite Solar Cells with Efficiency Over 25%. Small 2024, 2410601. https://doi.org/10.1002/smll.202410601

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