上海交通大学的研究人员开发了一种新颖的低温顺序沉积 (LTSD) 方法，克服了倒置钙钛矿太阳能电池 (PSC) 制造的关键限制。
研究团队在 PbI₂ 前驱体溶液中引入了一种定制的 1-乙基-3-甲基咪唑鎓二甲基磷酸盐 (EMI-DMP)，它可以与 PbI2 形成多孔络合物框架，以促进有机铵盐的渗透并促进它们之间的充分反应。此外，还发现 EMI-DMP 通过改变表面自由能来降低从 δ 到 α 钙钛矿的能垒，从而在低退火温度下产生完全相变。
因此，LTSD 可以制造平均晶粒尺寸超过 1.3 μm 的高度结晶和纯 α 相钙钛矿薄膜，同时防止对埋藏 SAMs 的损坏并抑制顶部表面冗余 PbI2的形成。
由于开路电压(VOC)的显著增加，器件的功率转换效率 (PCE) 从 24.5% 显著增加到 26.5%(认证效率 26.0%)，滞后现象可忽略不计，为包含 SAMs 的反向 PSC 提供当前最先进的性能。封装器件表现出更高的稳定性，在 85°C/85% RH (ISOS-D-3)老化1000小时和最大功率点(MPP)/温度 65 °C (ISOS-L-2) 下跟踪1000小时，器件仍保持 93.1% 和 95.4%的初始效率。
这种低温顺序沉积方法被证明可以实现钙钛矿的完全相变，而不会损坏 SAMs 或形成多余的 PbI2。由此产生的具有改进表面的高质量钙钛矿薄膜可以加速电荷传输并增强器件的稳定性，有助于通过顺序沉积制造的含 SAMs 的倒置 PSC 实现最高的认证效率。LTSD 策略证明了顺序沉积方法获得高效和稳定的反向 PSC 的可行性和潜力。
科学家们认为，这项研究可以引起人们对顺序沉积方法的关注，并为分子设计提供新的机会，这将有助于 PSC 的商业化。
(消息来源：perovskite-info.com, Nature Communications)
