近期,新澳门游戏网站入口app李萌课题组在铅卤化物钙钛矿太阳能电池领域取得新进展,相关成果以“ Multi-point collaborative passivation of surface defects for efficient and stable perovskite solar cells”为题,以Research Article形式在国际顶级期刊《先进功能材料》(Advanced Function Materials)上发表。
论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202409852
铅卤化物钙钛矿太阳能电池具有优异的光伏性能,然而钙钛矿中的固有缺陷(铅碘反位和碘空位)会导致非辐射复合,降低钙钛矿器件的效率和稳定性。消除这些固有缺陷对于实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池至关重要。钝化剂在减少钙钛矿薄膜缺陷,提升器件效率和稳定性方面有巨大潜力。合理的设计功能化钝化剂,对于抑制非辐射复合,增强器件的效率和稳定性至关重要。
图1a. M4作用示意图;b.器件结构;c.2000小时的稳定性
针对上述问题,课题组选择了一种具有多个活性位点的有机小分子(4,7-溴-5,6-氟-2,1,3-苯丙噻二唑)M4来钝化铅碘反位缺陷和碘空位缺陷。我们发现,M4中的溴(Br)和氟(F)基团可以与铅(Pb)相互作用,纠正晶格畸变并钝化碘空位(VI)缺陷和PbI缺陷。硫(S)基团与碘协调,减少I-I二聚体并钝化IPb缺陷。经过M4优化后的器件效率达到了25.1%。在氮气环境中储存2000小时后,该器件保持了其初始效率的95%。总体而言,这项工作突出了钙钛矿中多位点协同钝化的优势,并为钙钛矿钝化策略提供了一种新方法。(DOI: 10.1002/adfm.202409852)
河南大学新澳门游戏网站入口app为论文第一通讯单位,河南大学新澳门游戏网站入口app硕士研究生乔翔和朱蕊副教授为第一作者,新澳门游戏网站入口app李萌教授为通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科学技术厅、河南省自然科学基金优秀青年基金、德国研究基金会、德国联邦教育与研究部、欧洲研究委员会和河南大学的大力支持。