将钙钛矿太阳能电池转化为商业化生产需要先进的可扩展沉积技术。然而,使用刮刀涂覆法沉积高质量的钙钛矿薄膜存在挑战,特别是在控制钙钛矿的成核和结晶方面。基于此,南开大学张晓丹团队在这项工作中,提出了一种控制成核和结晶的有效方法,即同时将两种离子液体,即1H-咪唑乙酸酯(IMAc)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)加入前体溶液中,相关成果于2024年11月16日发表于Advanced Functional Materials期刊。这种创新策略引发了IM和BMIM阳离子之间的π-π相互作用,从而增强了阳离子与Pb-I骨架之间的相互作用。与Pb-I骨架相互作用的竞争机制有效地抑制了不利中间相的形成,从而实现了从NMP + PbI2到α-钙钛矿的单一结晶途径。因此,该方法有效地减少了缺陷并提高了α-钙钛矿薄膜的晶体质量。基于此策略,通过刮涂法制备的 p-i-n 宽带隙钙钛矿器件的功率转换效率提高到 21.31%,这是该技术在 1.68 eV 带隙 FAC 基钙钛矿中实现的最高效率之一。因此,这种方法成为一种可行的突破性策略,可以充分发挥钙钛矿太阳能电池的潜力。
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