AEM:通过集成非离子二元化合物增强钙钛矿太阳能电池的热稳定性

来源:知光谷发布时间:2025-11-03 09:17:10

苯基铵(PEA+)已广泛用于缺陷钝化,通过在 3D 钙钛矿顶部形成准 2D 钙钛矿层来增强钙钛矿太阳能电池(PSC)的光伏性能。然而,PEA +的离子性使其在高温下容易脱质子化,生成中性 PEA 0 ,表现出很强的亲核性,并且容易与 3D 钙钛矿中的甲脒阳离子(FA +)反应。该反应加速了钙钛矿的降解,从而降低了光伏性能和长期稳定性。

在这里,N、N-二甲基苯磺酰胺(DMBSA)是一种通过简单工艺合成的非离子二元化合物,被用作缺陷钝化材料。与 PEA +不同,DMBSA 由于强共价键而保持热稳定性,并且在高温下不会发生去质子化。此外,其较低的亲核性可防止与 FA +发生不良反应,从而显着减轻钙钛矿降解。因此,在 85 °C 下热应力 1500 小时后,DMBSA 钝化的 PSCs 保持了 96.1%±0.8%的初始光转换效率(PCE),而 PEA+钝化 PSCs 仅为 64.0%±0.19%。

此外,DMBSA 钝化有效地抑制了非辐射复合,而其偶极矩感应出电场,促进了空穴向空穴传输层的高效转移。因此,DMBSA 钝化的 PSC 的 PCE 为 25.43%(认证 25.1%),大大优于原始 PSC (22.07%)。

B. Kang, B. Koo, H. J. Park, et al. “ Enhanced Thermal Stability in Perovskite Solar Cells via the Integration of a Nonionic Binary Compound.” Adv. Energy Mater. (2025): e03429. https://doi.org/10.1002/aenm.202503429


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