陈聪&陈江照最新AM：协同调控铵盐钝化分子中烷基链长诱导的分子取向和空间位阻实现高性能反式钙钛矿电池和组件

钙钛矿太阳能电池 · 公众号 · · 2024-11-19 11:48

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有机铵盐被广泛用于钝化钙钛矿薄膜表面缺陷以缓解陷阱态辅助的非辐射复合。然而，铵盐分子中烷基链长对分子取向和空间位阻的影响仍然有待于进一步研究，这阻碍了更有效的钝化剂的开发。鉴于此， 陈聪、陈江照、唐建新、 Thierry Pauport é、汪洋和张甲甲等人 报道了一系列含不同烷基链长的有机铵盐分子来钝化钙钛矿薄膜表面缺陷和优化界面能带排列。揭示了长的烷基链促进钝化分子在钙钛矿表面的水平取向，从而增强与表面缺陷的作用，而太长的烷基链诱导了空间位阻，削弱了阴离子与钙钛矿之间的作用。拥有最优烷基链长的壬铵乙酸盐（ NAAc ）实现了化学作用的理想平衡，造成了最优的缺陷钝化效果。通过 NAAc 钝化，反式钙钛矿电池和组件分别取得了 25.79% （认证效率为 25.12% ）和 19.62% 的功率转换效率，这是基于真空闪蒸技术制备的电池报道的纪录效率。此外， NAAc 钝化的电池在最大功率点持续工作 1200 小时后保留初始效率的 91% 。本工作为分子取向与空间位阻之间的相互作用提供了新的见解，为高性能钙钛矿电池的设计提供了新的思路。