云南大学张文华最新EES:路易斯碱分子集成用于高效稳定的反式钙钛矿太阳能电池

来源:钙钛矿太阳能电池发布时间:2025-05-13 15:53:49

功能分子的精心设计对于钝化有害缺陷和制备高性能钙钛矿太阳能电池具有重要意义。然而,目前仍需建立一种简便而严格的方法来系统地设计和合理地选择钝化剂。鉴于此,2025年5月12日云南大学张文华&云南师范大学Yang Chi&中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源高兴宇&西北工业大学陈睿豪于EES刊发路易斯碱分子集成用于高效稳定的反式钙钛矿太阳能电池的研究成果,提出了一种分子整合策略来识别一种新型的路易斯碱分子,即二甲基丙酮基膦酸酯(DMAPA),它结合了先前报道的路易斯碱分子丙酮(ACT)和磷酸三甲酯(TP)的功能基团。理论计算表明,与ACT和TP配体相比,DMAPA分子与钙钛矿晶体表现出更有利的相互作用。实验观察到,DMAPA分子在降低陷阱密度和获得优异的器件性能方面优于ACT和TP分子。这些发现清楚地证实了分子整合策略的有效性。同时,原位表征表明DMAPA分子可以调控卤化物钙钛矿的结晶动力学,加速中间相向钙钛矿黑色相的转变。最终,基于DMAPA的反式钙钛矿太阳能电池实现了25.59%的最高能量转换效率和优异的稳定性。未封装的电池在65 ℃下退火1600小时或在最大功率点(MPP)电压下以相当于一个太阳的光照运行850小时后,仍能保持其初始性能的85%以上。这项工作提出了一种简单而有效的方法,有效地丰富了钝化剂的范围,解决了钙钛矿太阳能电池中与缺陷钝化相关的普遍挑战,并推动了钙钛矿技术领域的发展。


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