钙钛矿表面和晶界的陷阱状态是阻碍柔性钙钛矿太阳能电池(FPSCs)进一步商业化的主要障碍之一。路易斯安那理工大学Lavrenty G. Gutsev、哈尔滨工业大学郑州研究所 Pavel A. Troshin和中国科学院广州能源转换研究所Xueqing Xu等人将两种创新的多功能氟丙胺盐2,2,3,3,3-五氟丙胺盐酸盐(PFPACl)和3,3,3-三氟丙胺盐酸盐(TFPACl)原位引入到吸光层中，以提高FPSCs的性能。
核磁共振(NMR)谱分析表明，PFPACl和TFPACl与钙钛矿前驱体组分具有较强的相互作用。首次从NOESY NMR数据推导出了两种添加剂与FAI形成的超分子配合物的结构，从而指出了钙钛矿组分在铸膜前在溶液中预组织的重要性。实验和密度泛函理论(DFT)计算表明，由于氟烷基尾部较高的电负性，PFPACl更可能解离成R-NH3+-Cl− 的形式。
因此，PFPA+与VFA缺陷的结合比TFPA+更强，阴离子Cl−与VFAI和不配位的 Pb2+具有足够强的相互作用，导致PFPACl均匀覆盖在钙钛矿膜的整个表面，并且与空穴传输层的能量排列更好。因此，PFPAC处理的FPSCs具有23.59%的相对较高的PCE，具有出色的机械稳健性和操作稳定性。
S. Cao, Z. Bi, T. Zheng, S. Luo, L. G. Gutsev, B. R. Ramachandran, V. V. Ozerova, N. A. Emelianov, N. A. Slesarenko, Y. Zheng, B. Z. Taye, G. L. Gutsev, S. M. Aldoshin, P. A. Troshin, X. Xu, Revealing Interaction of Fluorinated Propylamine Hydrochloride with Precursor and Defect States of Perovskite Films Toward Efficient Flexible Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2405078.
https://doi.org/10.1002/adfm.202405078
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