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苏州大学Angew：通过分子“推进器”对钙钛矿薄膜生长进行程序调制动力学，用于高效和稳定的钙钛矿太阳能电池

知光谷 · 公众号 · · 2024-12-19 07:14

正文

碘化铅（PbI 2 ）和碘化甲脒（FAI）之间的快速反应使高质量甲脒碘化铅（FAPbI 3 ）薄膜的制造变得复杂。传统方法，例如使用非挥发性小分子添加剂来减慢反应，通常会导致埋藏的界面空隙和分子扩散，从而影响器件的运行稳定性。

在这项研究中， 苏州大学Guiying Xu、Xiaoping Xu和李耀文等人 引入了一种分子“推进器”——一种具有三个羰基和一个 C––I⁺ 键的高价碘（III）化合物——它具有配位和解离能力，能够对钙钛矿薄膜生长动力学进行程序化调节。最初，三个羰基与 PbI 2 配位以减慢 FAI 和 PbI 2 之间的反应，从而阻止δ相形成。随着温度的升高，C––I⁺ 键解离，促进钙钛矿生长，解离的产物碘苯将促进溶剂挥发，从而避免埋藏的界面空隙。另一种产物是具有 8 个孤对电子的卡宾化合物，可以充分钝化配位不足的 Pb2+ 缺陷，并在不扩散的情况下锚定在晶界。

因此，所得的 FAPbI 3 薄膜显示出高质量、更高的相纯度、紧凑的形态和更少的缺陷。显然，0.062 和 1.004 cm2 pero-SC 分别实现了高达 26.06%（25.79% 认证）和 24.65% 的功率转换效率（PCE）。这种方法还控制了塑料衬底上的钙钛矿薄膜生长，从而产生具有令人印象深刻的 25.12% PCE 的柔性 pero-SC。

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