过去十年，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率迅速提高。然而，严重的离子迁移问题阻碍了其操作稳定性。尽管已向钙钛矿中引入了由不同阳离子和阴离子组成的掺杂剂以抑制离子迁移，但阳离子或阴离子的影响未被单独探讨，这限制了不同阳离子的评估和掺杂策略的进一步应用。
复旦大学蔚安然、张佳和詹义强等人
报告了一种特殊的磺酸阴离子（如CF3SO3−），与其卤化物对应物相比，成功地将碱土金属离子（如Ca2+）引入钙钛矿晶格中。此外，通过有效的结晶调控和磺酸阴离子的缺陷钝化，掺有Ca(CF3SO3)2的钙钛矿显示出减少的PbI2残留物和金属Pb0缺陷，从而相应的PSCs表现出24.95%的增强光电转换效率（PCE）。最后，通过比较掺有Ca(CF3SO3)2和FACF3SO3的钙钛矿性能，我们发现掺杂的Ca2+显著抑制了卤化物的迁移，其活化能为1.246 eV，这也解释了掺Ca(CF3SO3)2的PSCs在操作稳定性方面的改善，而Ca2+对陷阱密度没有明显影响。
通过结合阳离子和阴离子的优点，本研究提出了一种有效的方法，能够解耦阳离子和阴离子的影响，制造高效且稳定的PSCs。
Hu, T., Wang, Y., Liu, K. et al. Understanding the Decoupled Effects of Cations and Anions Doping for High-Performance Perovskite Solar Cells. Nano-Micro Lett. 17, 145 (2025).
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01655-x
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