各种常用的大分子有机阳离子因其良好的钝化效果而被广泛用作钙钛矿前体溶液中的必需添加剂,但可能会产生具有不良分布的低n 值(n ≤ 2)2D钙钛矿相。同时,钙钛矿中剩余的 Sn2+ 易氧化和 p 型自掺杂也会损害锡(Sn) 基钙钛矿太阳能电池(PSC) 的最终光伏性能和稳定性。基于此,西安交通大学梁超/杨生春&山东大学刘小龙团队设计3AMPYSnI4 晶体(3AMPY = 3-(氨基甲基)吡啶))分子并应用于调节Sn 基钙钛矿的结晶过程和相分布,相关成果于2024年9月23日发表于Advanced Functional Materials期刊。因此,3AMPY2+与3D钙钛矿组分之间的强配位作用以及3AMPYSnI4晶体引入的成核位点不仅减少了低n值2D相并增加了3D钙钛矿相,而且还抑制了Sn基钙钛矿中的Sn2+的氧化和自p掺杂,从而降低了陷阱密度和非辐射复合损失,加快了载流子提取和传输速度,提高了2D-3D Sn基PSC的稳定性。因此,优化后的器件光电转换效率从最初的10.91%提高到13.28%,并且在氮气(N2)气氛中超过3000小时仍能保持其原始性能的96.0%。
论文信息:F. Du, H. Gu, W. Jiang, W. Yang, Y. Lin, W. Zhu, X. Qin, X. Xie, L. Bu, X. Liu, S. Yang, C. Liang, Managing Crystallization and Phase Distribution via 2D Perovskite Seed Crystals for 2D-3D Tin-based Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2413281. https://doi.org/10.1002/adfm.202413281
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