昆明理工祝星&王华&陈江照&朱焘AFM：可乐定提升钙钛矿太阳能电池效率与稳定性

来源：知光谷发布时间：2025-08-26 11:31:45

钙钛矿薄膜中不可控的结晶过程会产生大量缺陷，尤其是顶部和底部界面处的缺陷，导致界面复合，严重损害器件效率与长期稳定性。

本研究昆明理工大学祝星、王华、陈江照和朱焘等人将多功能咪唑衍生物2-[(2,6-二氯苯基)亚氨基]咪唑烷(可乐定)引入钙钛矿前驱体溶液。可乐定通过多位点功能实现双界面钝化与结晶调控：富电子─NH基团与欠配位Pb²⁺离子配位，缺电子─C═N基团与未结合I₃⁻形成氢键;同时，两个Cl取代基稳定I₃⁻离子，有效钝化Pb─I反位缺陷。该协同机制抑制非辐射复合，稳定钙钛矿晶格并提升结晶度。双界面钝化进一步减少离子迁移，提高载流子传输效率。最终，可乐定修饰的钙钛矿太阳能电池(PSC)实现25.33%的冠军光电转换效率(PCE)，开路电压(VOC)达1.16 V。

此外，可乐定增强器件的耐湿性与稳定性，在氮气环境中连续光照1500小时后，仍保留超过90%的初始PCE

文章亮点：

双界面钝化技术：通过可乐定的多位点作用(NH基团配位Pb²⁺、C═N基团氢键结合I₃⁻、Cl取代基稳定I₃⁻)，同时钝化钙钛矿上下界面缺陷，抑制非辐射复合，提升晶格稳定性。

效率与稳定性双突破：器件PCE达25.33%(VOC 1.16 V)，创同类研究新高;在连续光照1500小时后，效率保持率超90%，显著优于传统器件。

工业应用潜力：可乐定修饰策略简单高效，为钙钛矿电池产业化提供了低成本、高稳定性的解决方案，尤其适用于叠层器件等场景。