伦敦大学学院(UCL)、国立中兴大学、伦敦玛丽女王大学、华盛顿大学和伦敦南岸大学的研究人员发现，硫氰酸胍(GASCN)是一种离液剂(离散剂)，可以减缓和控制钙钛矿晶体在制造过程中的形成方式，从而形成更光滑、更均匀的层。这有助于减少材料中可能影响性能并缩短太阳能电池寿命的缺陷。
该团队专注于混合锡铅钙钛矿—通常是叠层结构中堆叠电池的底部。科学家们报告了使用 GASCN 作为离液剂来改善混合 Sn-Pb钙钛矿的薄膜质量和器件性能。胍添加剂的使用使研究人员能够更好地控制晶体生长，限制材料形成过快时出现的缺陷。
通讯作者Tom Macdonald博士(伦敦大学学院电子与电气工程)表示：“我们的方法提供了一种简单、有效的方法来提高制造过程中的钙钛矿膜层质量，提供性能更高、更稳定的太阳能电池，这是商业成功的关键要求。”
在测试中，该团队对这种材料的器件效率达到了 22.3%，接近混合锡铅钙钛矿的最佳值。相比之下，实验室中最好的硅太阳能电池的效率已达到 27% 左右，而当今安装在屋顶上的大多数商业电池板的效率约为 22%。全钙钛矿叠层器件(即使用多层钙钛矿电池)在实验室中已经超过了 30%，凸显了它们在太阳能发电方面实现阶梯式变化的潜力。
正如伦敦大学学院团队所证明的那样，在叠层电池的底层使用盐—硫氰酸胍或潜在的另一种试剂—可能会进一步提高这一世界纪录的效率。
第一作者Dong Yueyao(伦敦大学学院电子与电气工程)说：“这项工作为我们提供了对晶体形成过程的宝贵见解。通过以受控的方式调制它，我们能够制作出更高质量的薄膜—这一变化直接转化为更高效、更持久的器件。”
共同作者LinChieh-Ting博士(国立中兴大学)补充道：“它为微调高性能叠层太阳能电池的钙钛矿结构打开了大门，有可能突破效率极限。”
虽然胍盐之前曾用于钙钛矿研究，但这项研究为它们如何影响晶体形成以及这如何导致更高效、更稳定的太阳能电池提供了新的见解。这项工作建立在该团队早期研究的基础上，该研究表明胍还可以帮助改善电荷传输并减少离子在细胞内不必要的运动。
(消息来源：perovskite-info.com)
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