钙钛矿钝化

钙钛矿/空穴传输层界面的合理分子设计提供了一种抑制CsPbI3-xBrx基钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的可行策略。然而，用单一分子修饰剂同时实现高效的缺陷钝化和快速的电荷提取仍然具有挑战性。优化后的器件实现了22.49%的功率转换效率，这是迄今为止此类钙钛矿太阳能电池的最高报道值。这项研究提供了一种有前景的分子工程方法，可通过界面改性来增强无机钙钛矿太阳能电池的性能和耐久性。

在CsPbI₃₋ₓBrₓ基钙钛矿太阳能电池（PSCs）中，钙钛矿/空穴传输层（HTL）界面的理性分子设计是抑制非辐射复合的有效策略。然而，如何通过单一分子修饰剂同时实现高效缺陷钝化和快速电荷提取仍具挑战性。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的界面修饰对降低载流子传输势垒和抑制非辐射复合至关重要，是提升器件效率和稳定性的关键。

在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中，通过界面修饰来缓解载流子传输障碍并抑制非辐射复合，对提升电池效率和稳定性至关重要。

深度精度Figure1展示了五种卤化聚苯乙烯衍生物的分子结构及其与钙钛矿前驱体的相互作用机制。图3深入分析了聚合物修饰对钙钛矿光电性能的改善。PL光谱显示PFS使荧光强度增强2.7倍，证实缺陷减少。长期老化XRD显示PFS样品720小时后仍无PbI峰。这些结果从多个维度证实了卤化聚合物在极端环境下的稳定作用。

论文概览Me-4PACz是常被用于反式钙钛矿太阳能电池器件空穴传输层的自主装分子材料，然而其自发形成的聚集态和较差的钙钛矿前驱体溶液浸润性阻碍了器件的性能表现。ALB优化的反式宽禁带钙钛矿太阳能电池实现了22.68%的光电转换效率，更重要的是将改性宽带隙钙钛矿电池器件与与1.03eV带隙的铜铟镓硒底电池集成形成钙钛矿/铜铟镓硒叠层器件，效率达29.06%。DMF清洗对比实验表明ALB促使弱结合Me-4PACz聚集态的解吸并重构形成致密层，AFM显示表面粗糙度从4.71nm降至4.30nm。

论文概览在倒置钙钛矿太阳能电池中，表面钝化处理一直是提高器件性能的关键研究方向。采用这一钝化策略优化后的器件，功率转换效率超过25%，为高效钙钛矿太阳能电池的表面化学提供了新的见解。然而，研究发现IPA可能会部分溶解钙钛矿薄膜，导致表面重构等不良影响。本研究以带隙约为1.54eV的钙钛矿太阳能电池为对象，探讨了上述胺类分子的钝化效果。

然而，在卤化物钙钛矿中，此类策略会导致复杂的效应，例如通过分子插层或维度变化破坏晶体结构。鉴于此，2025年7月23日NRELJosephM.Luther于Joule刊发甲脒的反应性质：胺钝化诱导反式钙钛矿电池中异质结构的形成的研究成果，详细阐述了短二胺与现有的A位分子发生化学反应而非连接，形成环状分子，从而在表面形成一个结构明确、自限性、低维取向的钙钛矿-钙钛矿异质结构。研究结果为高效太阳能电池的钙钛矿表面化学提供了新的见解。