浙江大学EES:双分子胺气相钝化策略实现高效刮涂法制备FAPbI₃钙钛矿太阳能电池

来源:知光谷发布时间:2025-09-08 09:26:57

甲脒铅碘(FAPbI₃)钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其理想带隙和高效率而备受关注,但存在不稳定性和缺陷限制性能的问题。传统溶液钝化方法在表面均匀性和可扩展性方面面临挑战。

本文浙江大学傅伟飞、陈红征和浙江工业大学王垚等人提出一种双分子胺气相钝化(BAVP)策略,使用2-苯乙胺(PEA)和乙二胺(EDA)对在低湿度空气中刮涂制备的FAPbI₃薄膜进行高效钝化,显著提升表面均匀性。PEA与Pb²⁺配位减少表面缺陷,EDA优先与FA⁺反应优化钙钛矿/C₆₀界面能级对齐,增强电荷提取。BAVP处理的PSCs实现了25.2%的冠军效率,未封装器件在85°C氮气环境中热老化2616小时后仍保持99.4%初始效率,500次热循环后保持97.5%。

此外,基于BAVP方法制备的钙钛矿太阳能模块(PSM)在6.25 cm²总面积上实现21.3%的效率,显著优于传统溶液钝化方法(18.7%)。这些结果展示了BAVP策略在提升PSCs效率、稳定性和可扩展性方面的巨大潜力。

文章亮点

首创双分子胺气相钝化策略:结合PEA与EDA的互补功能,PEA钝化Pb²⁺缺陷,EDA优化能级对齐,显著提升刮涂FAPbI₃薄膜的均匀性与性能。

高效与高稳定性兼备:器件效率达25.2%,未封装器件在85°C下2616小时保持99.4%效率,500次热循环后仍保持97.5%,表现出卓越的热稳定性。

适用于大面积制备:BAVP处理的6.25 cm²模块效率达21.3%,远超溶液法(18.7%),展示出优异的可扩展性与产业化潜力。

Bimolecular Amines Vapor Passivation for Efficient Perovskite Solar Cells Based on Blade-Coated FAPbI3

C. Zhou, W. Wang, H. Wu, J. Zhang, Y. Zhou, Y. Wang, G. Wu, W. Fu, A. K. Y. Jen and H. Chen, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI:
10.1039/D5EE04570C

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