重庆大学Nano Energy：超分子主客体配位形成“铅笼”结构实现高效环保的钙钛矿太阳能电池

知光谷 · 公众号 · · 2024-12-09 07:59

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钙钛矿太阳能电池的铅毒性和泄漏是其商业化的主要障碍。在此， 重庆大学Zhiyuan Xu, Zhigang Zang和Huaxin Wang等人将 加密剂222（C222）的二氮聚氧大环结构引入钙钛矿前驱体溶液中，以获得高质量的薄膜。

C222中丰富的二氮聚氧大环可以有效地与Pb2+离子配位，并与钙钛矿中的FA+形成氢键，从而减少缺陷密度、抑制非辐射复合并减轻铅泄漏。因此，基于C222的PSCs在0.1 cm²面积下实现了25.34%的显著光电转换效率（PCE），在更大面积（1.0 cm²）下为23.78%，并在模拟AM 1.5光照下经过1500小时的连续最大功率点跟踪（MPPT）测试后保持了90%以上的初始PCE。

此外，C222的吸附平衡容量（qe）为23.58 mg/g，吸附速率常数（k2）为0.035 g (mg/min)，表明其具有较低的吸附势垒，能有效防止铅泄漏。

Qixin Zhuang, Ke Wang, Haiyun Li, Zhenyu Liu, Yanyan Li, Yingguo Yang, Qianqian Lin, Cheng Gong, Cong Zhang, Zhihao Guo, Saif M.H. Qaid, Iván Mora-Seró, Zhiyuan Xu, Zhigang Zang, Huaxin Wang,

Supramolecular host-guest complexation creates a “lead cage” for efficient and eco-friendly perovskite solar cells, Nano Energy, 2024, 110547,

ISSN 2211-2855,

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.110547.