本文报道了一种通过钝化钙钛矿/Spiro-MeOTAD界面复合中心以实现高热稳定性钙钛矿太阳能电池（PSCs）的策略。
研究发现，氧化的Spiro-MeOTAD（Spiro-MeOTAD⁺⁺）具有化学活性，其所诱导的界面复合中心是导致PSCs在热应力下开路电压（VOC）和光电转换效率（PCE）下降的关键因素。为抑制其反应性并钝化复合中心，我们在钙钛矿薄膜与Spiro-MeOTAD基空穴传输层之间引入功能性分子3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）。APTES的烷氧基头端与钙钛矿配位，氨基尾端与Spiro-MeOTAD⁺⁺的三苯胺单元反应，有效捕获过量的氧化态Spiro-MeOTAD。
结果表明，钙钛矿的非辐射复合被有效抑制，HTL的氧化水平得到调控，引入APTES后VOC从1.032 V显著提升至1.19 V，并实现认证PCE为25.6%。在85°C下按照ISOS-D2I协议进行1000小时热稳定性测试，该钝化方法使器件保持了82%的初始效率。
文章亮点：
- 揭示Spiro-MeOTAD⁺⁺的复合中心机制：首次明确氧化态Spiro-MeOTAD在热退火过程中积累于钙钛矿/HTL界面，成为非辐射复合中心，导致VOC显著下降。
- APTES双功能界面调控：APTES通过硅氧端与钙钛矿配位，氨基端捕获Spiro-MeOTAD⁺⁺，实现“化学捕获+界面钝化”双重作用，恢复能级对齐并提升电荷提取。
- 高效率与高热稳定性兼得：器件效率达25.6%，VOC提升至1.19 V，并在85°C高温下运行1000小时后仍保持82%的初始效率，显著优于未处理器件。
Deactivation of Interfacial Recombination Center for Thermally Stable Perovskite Solar Cells
Xin Liang, Sanwan Liu, Tiankai Zhang, Matthias J. Grotevent, Guiming Fu, Jae-Min Jang, Chae-Yeon Lee, Seong-Ho Cho, Yong Ming, Chandan Chandru Gudal, Sang Yoon Kim, Chan-Hwa Chung, Tae-il Kim, Jun-Yeob Lee, Feng Gao, Moungi G. Bawendi, and Nam-Gyu Park
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.5c11581
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c11581
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