分子设计策略提升刮涂法制备钙钛矿太阳电池的效率

【作者】 吴武强； 钟均星； 冯文怀； 廖金凤；

【机构】 中山大学化学学院；

【摘要】 调控钙钛矿薄膜的光电性能和界面载流子传输动力学、抑制非辐射复合是提升钙钛矿太阳电池效率的有效途径。本摘要主要介绍分子设计用于表/界面缺陷钝化和载流子动力学调控的新策略,用于制备具有优异光电性能的钙钛矿薄膜,结合刮涂法制备高效稳定的钙钛矿太阳电池。特别地,通过系统调控一系列有机胺分子的碳链长度,对钙钛矿薄膜晶界和表面缺陷钝化的精准控制,同时实现薄膜表面有机胺单分子层锚定,优化界面电荷传输性能,使电压大幅提高并获得高达86%的填充因子^[1,2]。此外,通过金属卤素无机盐CdI₂的表面处理,填补表面卤素离子的空位缺陷,通过强的化学键合作用抑制卤素离子迁移,使混合钙钛矿组分基钙钛矿太阳电池获得1.20V的高电压,电压损失仅为0.31 V^[3]。最后,通过引入有机胺盐添加剂抑制非钙钛矿相的产生,制备了相纯且结晶度高的甲醚阳离子为主的钙钛矿薄膜,将刮涂法制备的钙钛矿太阳电池的效率提高到22%^[4]。更多还原